本文關(guān)鍵詞：基于熱電效應(yīng)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 刀具磨損 熱電效應(yīng) 正交試驗(yàn) 最小二乘法

【摘要】：隨著市場(chǎng)需求的變化,制造裝備的發(fā)展趨勢(shì)是更加自動(dòng)化和集成化。加工過(guò)程中,會(huì)發(fā)生諸多加工狀態(tài)惡化的狀況,使得加工過(guò)程無(wú)法如愿的連續(xù)進(jìn)行。其中刀具的磨損和意外的破損就是典型的加工狀況,不僅使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到保障,生產(chǎn)效率也達(dá)不到理想要求,這就迫使生產(chǎn)方必須得加大制造投入。因此,研究有效的加工狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)已然成為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化最為重要的一項(xiàng)任務(wù),對(duì)提高加工的質(zhì)量、保證加工設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),工件使用壽命的延長(zhǎng),以及對(duì)操作人員的生產(chǎn)安全的保證具有重大意義。刀具磨損狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)一直到上世紀(jì)中期才開(kāi)始被關(guān)注,隨后被眾多機(jī)構(gòu)深入研究,隨著計(jì)算機(jī)、傳感器、智能系統(tǒng)與模式識(shí)別、數(shù)字與圖像信號(hào)處理、智能控制等先進(jìn)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,它儼然成為了一門(mén)囊括了眾多學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)。為了保證連續(xù)不間斷高效率的加工過(guò)程的進(jìn)行,采用加工狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)已成為必然。從20世紀(jì)中期開(kāi)始,眾多的制造大國(guó)紛紛開(kāi)始了對(duì)此課題的研究,而在刀具的切削加工過(guò)程中,刀具的失效和破損無(wú)疑是最常見(jiàn)的故障。所以,運(yùn)用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)刀具狀態(tài)的變化情況的技術(shù)必將成為研究的重心。本文中基于熱電效應(yīng)的刀具磨損狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究對(duì)象是車(chē)削過(guò)程,但是本系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)象是可以擴(kuò)大到整個(gè)制造加工系統(tǒng)。目的是展開(kāi)對(duì)刀具和工件之間的熱電效應(yīng)研究來(lái)監(jiān)測(cè)加工中心刀具磨損和破損的新型技術(shù)。熱電效應(yīng)產(chǎn)生的原理是：在金屬的切削過(guò)程中,由于刀具與被切削工件的材料不同,金屬間因摩擦?xí)a(chǎn)生巨大的熱量,因此切削過(guò)程中兩者之間會(huì)產(chǎn)生熱電效應(yīng),所產(chǎn)生的熱電參數(shù)值和刀具磨損量存在著一定的關(guān)系。對(duì)切削用量三要素以及三要素的選擇規(guī)律做了簡(jiǎn)要介紹。隨后在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中先后對(duì)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)概念和本實(shí)驗(yàn)的正交設(shè)計(jì)方案做了詳細(xì)說(shuō)明。通過(guò)最后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析得出了切削用量三要素對(duì)熱電參數(shù)值的影響程度大小排序,并通過(guò)比較得到結(jié)論：切削用量對(duì)熱電參數(shù)值的影響規(guī)律和切削用量對(duì)切削溫度的影響規(guī)律是一致的。最后運(yùn)用最小二乘法對(duì)試驗(yàn)結(jié)論做出歸納和總結(jié),得出刀具磨損量和對(duì)應(yīng)熱電參數(shù)值的函數(shù)和曲線(xiàn),進(jìn)而根據(jù)多項(xiàng)式函數(shù)來(lái)反推各個(gè)熱電勢(shì)值對(duì)應(yīng)的磨損量。本文以刀具失效時(shí)的熱電參數(shù)值作為評(píng)判依據(jù),即,當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的熱電參數(shù)值達(dá)到該臨界值時(shí),將自動(dòng)的或者人為的使車(chē)床停機(jī),從而提醒工人及時(shí)換刀。最后通過(guò)一組實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證當(dāng)達(dá)到熱電參數(shù)值的臨界點(diǎn)時(shí),測(cè)量出來(lái)的刀具磨損量在合理誤差范圍內(nèi),說(shuō)明了本文中基于熱電效應(yīng)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：刀具磨損 熱電效應(yīng) 正交試驗(yàn) 最小二乘法
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG506;TP274
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究背景與意義9-11
• 1.1.1 概述9-10
• 1.1.2 課題研究目的及意義10-11
• 1.2 刀具失效的標(biāo)準(zhǔn)11-13
• 1.2.1 刀具磨損形式11-12
• 1.2.2 刀具破損形式12
• 1.2.3 具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)12-13
• 1.3 刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 刀具磨損狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法分類(lèi)14-17
• 1.4.1 直接監(jiān)測(cè)法14-15
• 1.4.2 間接監(jiān)測(cè)法15-17
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 熱電效應(yīng)原理19-26
• 2.1 塞貝克效應(yīng)19-20
• 2.2 帕爾帖效應(yīng)20
• 2.3 熱電勢(shì)在加工過(guò)程中的產(chǎn)生機(jī)理20-22
• 2.4 熱電勢(shì)的相關(guān)理論研究22-25
• 2.4.1 金屬的熱電勢(shì)22-23
• 2.4.2 半導(dǎo)體的熱電勢(shì)23-24
• 2.4.3 過(guò)渡金屬熱電勢(shì)24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 基于熱電效應(yīng)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立26-32
• 3.1 基于熱電效應(yīng)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成26-27
• 3.2 試驗(yàn)?zāi)康?/span>27-28
• 3.3 組建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)28-31
• 3.3.1 試驗(yàn)車(chē)床28-29
• 3.3.2 加工刀具和工件29
• 3.3.3 滑環(huán)29-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 切削用量對(duì)熱電參數(shù)的影響32-39
• 4.1 切削用量三要素32-33
• 4.1.1 切削速度V_c32
• 4.1.2 進(jìn)給量f32
• 4.1.3 背吃刀量a_p32-33
• 4.1.4 切削要素的選擇33
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果33-35
• 4.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的概念及原理33-34
• 4.2.2 正交表及其基本性質(zhì)34-35
• 4.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)35-36
• 4.4 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析36-38
• 4.5 本章小結(jié)38-39
• 第五章 基于熱電效應(yīng)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)39-51
• 5.1 熱電參數(shù)值與刀具磨損量關(guān)系研究39-41
• 5.2 最小二乘法歸納熱電參數(shù)與磨損量關(guān)系41-49
• 5.2.1 最小二乘法的原理41-43
• 5.2.2 相關(guān)系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)偏差43-44
• 5.2.3 最小二乘法擬合刀具磨損量熱電參數(shù)的多項(xiàng)式函數(shù)44-49
• 5.3 刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可行性驗(yàn)證49-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第六章 總結(jié)與展望51-53
• 6.1 總結(jié)51-52
• 6.2 研究展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 致謝58-59
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄59

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 史金龍;錢(qián)強(qiáng);龐林斌;王直;白素琴;;大尺度鋼板的三維測(cè)量和拼接[J];光學(xué)精密工程;2014年05期

2 秦國(guó)華;易鑫;李怡冉;謝文斌;;刀具磨損的自動(dòng)檢測(cè)及檢測(cè)系統(tǒng)[J];光學(xué)精密工程;2014年12期

3 白素琴;史金龍;錢(qián)強(qiáng);束鑫;;視覺(jué)與激光相融合的大尺度鋼板三維測(cè)量[J];光電子·激光;2015年03期

4 王偉偉;胡東;;基于紋理譜分析的工件表面質(zhì)量識(shí)別研究[J];機(jī)械制造;2009年03期

5 趙繼;趙軍;張雷;韓飛飛;樊成;;焊縫磨拋機(jī)器人視覺(jué)算法實(shí)現(xiàn)及其試驗(yàn)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年20期

6 王沖沖;李蓓智;楊建國(guó);張家梁;;微型銑刀在位檢測(cè)方法及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2014年13期

7 李杏華;張京美;陳培芬;;雙結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器圓鋼在線(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)的研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2015年14期

8 占棟;于龍;肖建;盧明舫;;鋼軌輪廓全斷面檢測(cè)中軌廓?jiǎng)討B(tài)匹配方法研究[J];鐵道學(xué)報(bào);2015年05期

9 占棟;于龍;肖建;陳唐龍;;鋼軌輪廓全斷面高精度動(dòng)態(tài)視覺(jué)測(cè)量方法研究[J];鐵道學(xué)報(bào);2015年09期

10 李鵬陽(yáng);郝重陽(yáng);祝雙武;王毅;;基于脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的刀具磨損檢測(cè)[J];中國(guó)機(jī)械工程;2008年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 申志剛;高速切削刀具磨損狀態(tài)的智能監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

2 閻玉芹;塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2011年

3 熊四昌;基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究[D];浙江大學(xué);2003年

4 曾文涵;雙樹(shù)復(fù)小波表面分析模型及加工過(guò)程形貌辨識(shí)方法研究[D];華中科技大學(xué);2005年

5 陶曉杰;滾齒誤差及補(bǔ)償技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2006年

6 常素萍;基于白光干涉輪廓尺寸與形貌非接觸測(cè)量方法和系統(tǒng)[D];華中科技大學(xué);2007年

7 杜云慧;鋼背銅石墨軸瓦板復(fù)合成形與后處理研究[D];北京交通大學(xué);2013年

8 李麗宏;基于顯微視覺(jué)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2013年

9 趙軍;大構(gòu)件焊縫磨拋機(jī)器人視覺(jué)測(cè)量技術(shù)的研究[D];吉林大學(xué);2014年

10 李威霖;車(chē)銑刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)及預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉亮亮;基于GIS大連市環(huán)境在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[D];大連理工大學(xué);2010年

2 夏海濤;基于切削力和切削溫度實(shí)施刀具實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的研究[D];青島理工大學(xué);2010年

3 張文彬;基于聲音和圖像的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2003年

4 繆紅松;基于工件表面紋理的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2003年

5 田勁松;環(huán)境在線(xiàn)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)——以廣州市污染源在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)為例[D];武漢理工大學(xué);2004年

6 李思悅;高速公路建設(shè)期環(huán)境污染監(jiān)測(cè)方法研究及應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2004年

7 胡金華;基于工件表面紋理分析的加工參數(shù)優(yōu)化技術(shù)的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2005年

8 劉牧;數(shù)控加工表面粗糙度預(yù)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

9 李凡;基于工件表面圖像的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)[D];西安理工大學(xué);2007年

10 何巖;寒區(qū)公路水土流失監(jiān)測(cè)分析與防治[D];東北林業(yè)大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：621219