The invention discloses an on-line monitoring method for milling chatter based on the energy share ratio, which belongs to the field of vibration monitoring and relates to two aspects of signal processing and state monitoring. The sound pressure signal pressure sensor of the invention is based on non-contact measurement of the process of data acquisition, according to flutter occurs when the energy concentrated band transfer theory, the collected data were decomposed by wavelet packet, construct the feature value trend, flutter occurs on the basis of this, set the time domain and frequency domain for valid values than the threshold, as processing online monitoring and setting standard, realizes non-contact high precision on-line monitoring of milling chatter. The monitoring program signal comes from the sound pressure, the pressure sensor is easy to fix, and the signal source is convenient. The monitoring of flutter is based on multiple criteria, considering the characteristics of time domain and frequency domain, which can improve the reliability of the scheme and improve the efficiency.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种基于占能比的铣削加工颤振在线监测方法,属于振动监测领域,涉及信号处理与状态监测两方面。
技术介绍
随着航空发动机、压缩机等大型精密机械装置日益向高负荷、高效率和高可靠性方向发展,它们中的关键部件的加工质量被要求越来越高。高速铣削加工作为现代先进制造的基础支撑技术,是上述部件的主要加工手段之一,然而铣削加工为不连续切削,加工过程中不可避免产生振动,这就会严重影响到工件的加工质量。在产生的众多振动中,颤振振动对工件的加工质量影响最大。因此,在铣削加工中针对颤振振动进行在线监测是非常有必要的。通过监测切削力信号、刀具的位移信号来反映出加工过程中的颤振振动是常用的铣削加工颤振监测方法,这些监测方法都是接触式测量,都需要在加工工件旁边安装专用夹具固定传感器,这就存在两个弊端,一是固定传感器的夹具距离刀具很近,很容易对加工造成干涉;二是切削力信号和刀具位移信号的测量设备体积庞大,很容易限制工件的加工尺寸。工件加工后的表面粗糙度也是衡量颤振振动的一个指标,但是粗糙度需要停机测量,这就不能实现对颤振进行在线监测。机床电流、切削功率与颤振有一定的相关性,利用机床电流、切削功率进行颤振监测具有信号检测方便、无需改变加工系统的机械结构等特点,然而,这种监测方式在颤振较严重的情况具有一定的效果,当颤振较小时监测效果很差。因此,针对铣削加工颤振的非接触高精度在线监测是一个亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术借助于非接触测量的声压传感器采集加工过程中的声压信号,根据颤振发生时能量集中频段转移特征,对采集的信号数据进行了小波包分解,构建出了颤振发生时特征值变化趋 ...
【技术保护点】
一种基于占能比的铣削加工颤振在线监测方法,其特征在于,步骤如下:步骤A.采集声压信号:利用磁座支架将声压传感器吸附于机床侧壁,采集铣削加工过程中的声压信号,存至计算机内;步骤B.计算每圈有效值和平滑处理:将声压信号的每圈采样点数作为时域数据段,计算每圈有效值并进行平滑处理;步骤C.与有效值阈值比较:将步骤B得到的有效值与设定的阈值RC比较,有效值大于RC进入步骤D,有效值小于RC返回步骤A;步骤D.‘db5’小波包分解:通过‘db5’小波包对满足阈值要求信号分解,分解频带带宽在1倍轴频到2倍轴频之间;步骤E.计算占能比并与阈值比较:计算固频及其附近关心频段占能比值Sumenergy,当关心频段能量比例大于45%进入步骤E,否则返回步骤A; Sumenergy=Energy20+Energy21 (1)其中,Energy20表示经过小波包6层分解后第20频段的占能比值,Energy21表示经过小波包6层分解后是第21频段的占能比值;步骤F.计算特征值并与阈值比较:计算步骤D中的关心频段占能比与轴频段占能比比值Ci,特征值大于25认为发生颤振,不大于25认为不发生颤振,返回到步骤A;C ...
【技术特征摘要】
1.一种基于占能比的铣削加工颤振在线监测方法,其特征在于,步骤如下:步骤A.采集声压信号:利用磁座支架将声压传感器吸附于机床侧壁,采集铣削加工过程中的声压信号,存至计算机内;步骤B.计算每圈有效值和平滑处理:将声压信号的每圈采样点数作为时域数据段,计算每圈有效值并进行平滑处理;步骤C.与有效值阈值比较:将步骤B得到的有效值与设定的阈值RC比较,有效值大于RC进入步骤D,有效值小于RC返回步骤A;步骤D.‘db5’小波包分解:通过‘db5’小波包对满足阈值要求信号分解,分解频带带宽在1倍轴频到2倍轴频之间;步骤E.计算占能比并与阈值比较:计算固频及其附近...
【专利技术属性】
技术研发人员:李宏坤,周帅,魏兆成,赵明,代月帮,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。