隨著機械加工變得更加智能化、自動化、高效化、機械的故障檢測就成為了不可或缺的一部分,而其中刀具是機械加工中最重要的一部分,但是在高速銑削過程中,很難檢測到刀具的磨損狀態(tài),而刀具磨損嚴(yán)重時將影響加工精度和生產(chǎn)成本,同時會間接地影響到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。如何更高效、更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定地實現(xiàn)刀具磨損在線的檢測,讓諸多學(xué)者都躍躍欲試,因此有關(guān)刀具磨損狀態(tài)檢測技術(shù)的研究具有非常高的應(yīng)用價值。本文以刀具磨損在線檢測為研究對象,通過采集數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行分析學(xué)習(xí),從而提出了一種基于3-KMMBS的刀具磨損檢測方法,并搭建了基于深度學(xué)習(xí)的刀具磨損檢測系統(tǒng)。論文主要的研究內(nèi)容如下:1.首先,采集高速刀具銑削時在不同軸向的振動和聲發(fā)射信號,利用小波分析等對其進行數(shù)據(jù)預(yù)處理,其中包括對振動信號進行小波包變換,利用提取到的近似系數(shù)與細節(jié)系數(shù)確定其是否具有奇異性;對原始信號進行倒頻譜分析,確定刀具不同的磨損程度具有不同的AE值,并采用改進的3-K-Means聚類算法聚類出刀具的三種磨損狀態(tài)區(qū)間。2.其次,根據(jù)有標(biāo)簽樣本和無標(biāo)簽樣本,建立多選擇多隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對其進行特征學(xué)習(xí),再使用Softmax分類器進行分類;其中... 

【文章來源】： 黃鶴翔 中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院沈陽計算技術(shù)研究所)

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

刀具磨損曲線

第4章刀具磨損檢測系統(tǒng)詳細設(shè)計43圖4.8刀具磨損類型圖Figure4.8Typeoftoolwear圖4.9刀具磨損區(qū)域Figure4.9Toolweararea4.4.2刀具磨損判別一、刀具磨損原因在高速銑削加工過程中，刀具的磨損原因往往與其他設(shè)備上零部件的磨損原因大相徑庭。設(shè)備上的其他零部件，例如：儀表盤，傳感器等這些零部件的損耗更多的是發(fā)生在內(nèi)部的，比如：過長時間的測量和計算會導(dǎo)致儀器內(nèi)部溫度急劇上升，其內(nèi)部的金屬迅速你氧化，使得某些計量功能發(fā)生了偏差，進一步會使得儀器報廢，成本增加等。不同于以上損耗，刀具的磨損更多的是發(fā)生在外部的，比如：過高的切削力會使得刀具后刀面磨損加劇，進一步影響到了工件的精度和產(chǎn)品質(zhì)量，如果這個時候不更換新的刀具的話，不僅加工工件滿足不了生產(chǎn)需求，

第4章刀具磨損檢測系統(tǒng)詳細設(shè)計43圖4.8刀具磨損類型圖Figure4.8Typeoftoolwear圖4.9刀具磨損區(qū)域Figure4.9Toolweararea4.4.2刀具磨損判別一、刀具磨損原因在高速銑削加工過程中，刀具的磨損原因往往與其他設(shè)備上零部件的磨損原因大相徑庭。設(shè)備上的其他零部件，例如：儀表盤，傳感器等這些零部件的損耗更多的是發(fā)生在內(nèi)部的，比如：過長時間的測量和計算會導(dǎo)致儀器內(nèi)部溫度急劇上升，其內(nèi)部的金屬迅速你氧化，使得某些計量功能發(fā)生了偏差，進一步會使得儀器報廢，成本增加等。不同于以上損耗，刀具的磨損更多的是發(fā)生在外部的，比如：過高的切削力會使得刀具后刀面磨損加劇，進一步影響到了工件的精度和產(chǎn)品質(zhì)量，如果這個時候不更換新的刀具的話，不僅加工工件滿足不了生產(chǎn)需求，

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于LabView控制的激光Z掃描綜合實驗設(shè)計[J]. 邱學(xué)軍,姚文俊,曹振洲,沈健.  實驗技術(shù)與管理. 2020(04)
[2]多路信號采集顯示系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李青.  科技風(fēng). 2020(11)
[3]曲面銑削過程加工路徑對切削力和磨損的影響研究[J]. 吳雪峰,牟澳磊,尹海亮,劉亞輝.  工具技術(shù). 2020(01)
[4]基于機器視覺的立銑刀磨損檢測方法研究[J]. 劉建春,江駿杰,鄒朝圣.  制造技術(shù)與機床. 2020(01)
[5]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的銑削刀具壽命預(yù)測研究[J]. 黃志平,黃新宇,李亮,郭月龍.  制造技術(shù)與機床. 2020(01)
[6]鈦合金銑削加工中冷卻潤滑方式的作用效果研究[J]. 陳博川,袁松梅,朱光遠,楊宏青,姜濤.  航空制造技術(shù). 2019(21)
[7]基于KNN的刀具磨損狀態(tài)檢測[J]. 范云龍,陳勁杰.  農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2019(09)
[8]基于深度學(xué)習(xí)與粒子濾波的刀具壽命預(yù)測[J]. 王國鋒,董毅,楊凱,安華.  天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2019(11)
[9]不同切削距離下硬質(zhì)合金刀具加工GH4169的切削性能研究[J]. 王奔,�？�,王碧玲,遲興春,王明海.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2019(07)
[10]刀具磨損監(jiān)測與車削仿真研究[J]. 湯文科,韋遼.  機械研究與應(yīng)用. 2019(03)

博士論文
[1]面向切削過程在線監(jiān)測的多傳感器集成式智能刀柄研究[D]. 解正友.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019

碩士論文
[1]鈦合金車削加工刀具磨損建模技術(shù)研究及預(yù)測分析[D]. 唐柏清.西安理工大學(xué) 2019
[2]基于LSTM循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BTA鉆頭磨損監(jiān)測技術(shù)研究[D]. 王毫.西安理工大學(xué) 2019
[3]基于深度學(xué)習(xí)的銑刀磨損狀態(tài)監(jiān)測方法研究[D]. 郝佰田.大連理工大學(xué) 2019
[4]非晶合金直角自由切削時的切削力、切屑形態(tài)及刀具磨損研究[D]. 李旭陽.燕山大學(xué) 2019
[5]基于切削仿真的高效銑削鎳基高溫合金工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 羅凱.長春理工大學(xué) 2019
[6]基于深度學(xué)習(xí)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的研究[D]. 林楊.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[7]基于激光傳感器的刀具磨損檢測方法研究[D]. 代紅川.華北電力大學(xué) 2017



本文編號：2949939