基于理論和技術(shù)創(chuàng)新的智能制造信息化裝備是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)先發(fā)展方向。在切削加工領(lǐng)域,制造過程中刀具的磨損狀態(tài)識(shí)別與更換依然依賴人工經(jīng)驗(yàn),缺乏科學(xué)、有效的理論、技術(shù)與裝備支撐,嚴(yán)重制約了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提升�；趥鞲衅骷夹g(shù)的刀具磨損狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)可以有效地判斷刀具的磨破損狀態(tài),充分發(fā)揮刀具的加工潛能,已逐漸得到了制造業(yè)的廣泛重視并獲得應(yīng)用,被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造、無人化生產(chǎn)的重要支撐技術(shù)。本文以建立一套具備“感知-分析-決策”能力的集成化切削過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為目標(biāo),圍繞切削過程智能感知裝備與信號(hào)時(shí)頻分析理論所涉及的科學(xué)問題,進(jìn)行相關(guān)理論、方法與技術(shù)研究。針對(duì)傳統(tǒng)的切削過程有線式振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)信號(hào)衰減、安裝不便、移植性差等問題,開發(fā)了面向銑削加工過程在線監(jiān)測(cè)的旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄系統(tǒng),集成工業(yè)級(jí)三軸加速度傳感器,開發(fā)信號(hào)采集與無線通訊模塊、前置處理模塊,實(shí)現(xiàn)銑削加工中三向振動(dòng)信號(hào)的實(shí)時(shí)測(cè)量;借助于單點(diǎn)激勵(lì)的錘擊法模態(tài)實(shí)驗(yàn)和有限元模態(tài)分析技術(shù),評(píng)估測(cè)振刀柄本體的動(dòng)態(tài)特性;并開展銑削加工振動(dòng)信號(hào)對(duì)比實(shí)驗(yàn),測(cè)試了旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄系統(tǒng)振動(dòng)信號(hào)的采集性能。測(cè)試結(jié)果表明所開發(fā)的旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄系統(tǒng)能夠... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：189 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)及其單位
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 刀具磨損監(jiān)測(cè)方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于人工智能算法的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 基于傳感器集成技術(shù)的智能刀柄系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 測(cè)力刀柄系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 測(cè)振、測(cè)溫刀柄系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.4 信號(hào)處理技術(shù)
    1.5 論文的提出、研究?jī)?nèi)容及總體框架
        1.5.1 論文的提出
        1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.3 論文整體框架
第二章 面向銑削加工的旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄系統(tǒng)開發(fā)與性能測(cè)試
    2.1 引言
    2.2 旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄總體設(shè)計(jì)
        2.2.1 旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄基本構(gòu)成
        2.2.2 旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄設(shè)計(jì)要求
        2.2.3 旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄總體設(shè)計(jì)方案
    2.3 振動(dòng)傳感器單元選型
    2.4 振動(dòng)信號(hào)采集與通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.5 旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄系統(tǒng)集成
    2.6 旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析與測(cè)試
        2.6.1 旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄有限元模態(tài)分析
        2.6.2 旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄系統(tǒng)單點(diǎn)激振試驗(yàn)
    2.7 銑削實(shí)驗(yàn)振動(dòng)信號(hào)對(duì)比分析
        2.7.1 銑削信號(hào)對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.7.2 整個(gè)加工過程振動(dòng)信號(hào)分析
    2.8 小結(jié)
第三章 基于小波變換的信號(hào)奇異性分析理論與方法
    3.1 引言
    3.2 小波變換的基本理論與方法
        3.2.1 連續(xù)小波變換
        3.2.2 離散小波變換
    3.3 奇異性分析理論與李氏指數(shù)評(píng)估的
        3.3.1 李氏指數(shù)的定義
        3.3.2 小波變換奇異性分析理論
        3.3.3 李氏指數(shù)評(píng)估算法
    3.4 基于模極大值評(píng)估的信號(hào)降噪算法
    3.5 面向各類傳感器信號(hào)奇異性分析的小波基函數(shù)選擇方法
        3.5.1 信號(hào)奇異性的分類
        3.5.2 基于考慮刀具磨損三維切削力數(shù)學(xué)建模的小波基選取
        3.5.3 基于模極大值降噪評(píng)估的小波基選擇方法
    3.6 小結(jié)
第四章 銑削過程傳感器信號(hào)奇異性特性與刀具磨損狀態(tài)的關(guān)聯(lián)機(jī)制
    4.1 引言
    4.2 整體硬質(zhì)合金立銑刀全壽命磨損實(shí)驗(yàn)研究
        4.2.1 間接監(jiān)測(cè)信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
        4.2.2 整體硬質(zhì)合金立銑刀全壽命磨損實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.3 全壽命周期刀具磨損統(tǒng)計(jì)與狀態(tài)劃分
    4.3 傳感器信號(hào)奇異性特征與刀具磨損狀態(tài)的關(guān)聯(lián)機(jī)制
        4.3.1 基于小波奇異性分析理論的HE指數(shù)計(jì)算方法
        4.3.2 HE指數(shù)概率密度分布規(guī)律與刀具磨損狀態(tài)的關(guān)聯(lián)機(jī)制
        4.3.3 HE指數(shù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律與刀具磨損狀態(tài)的關(guān)系
    4.4 基于特征選擇算法的最優(yōu)特征子集篩選
    4.5 基于支持向量機(jī)的刀具磨損狀態(tài)識(shí)別模型
        4.5.1 支持向量機(jī)算法的基礎(chǔ)理論
        4.5.2 刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)模型設(shè)計(jì)
        4.5.3 基于SVM的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)模型訓(xùn)練與識(shí)別結(jié)果分析
    4.6 小結(jié)
第五章 銑削刀具磨損狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建與驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 銑削刀具磨損狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)
    5.3 旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄系統(tǒng)的性能測(cè)試與驗(yàn)證
        5.3.1 變加工條件下的銑削信號(hào)對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.3.2 切削過程振動(dòng)信號(hào)統(tǒng)計(jì)信息對(duì)比分析
    5.4 基于振動(dòng)信號(hào)HE指數(shù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的TWCM模型優(yōu)化
    5.5 基于旋轉(zhuǎn)式測(cè)振刀柄系統(tǒng)的銑削過程監(jiān)測(cè)上位機(jī)系統(tǒng)
        5.5.1 銑削過程監(jiān)測(cè)上位機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        5.5.2 銑削過程監(jiān)測(cè)上位機(jī)系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
    5.6 銑削刀具磨損狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模擬應(yīng)用驗(yàn)證
    5.7 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得的學(xué)術(shù)成果及參加科研項(xiàng)目
致謝
附件
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表



本文編號(hào)：2977839