【技术实现步骤摘要】
离线预测拖拉机变速箱加工用整体立铣刀寿命的方法
本专利技术涉及整体立铣刀，尤其涉及离线预测拖拉机变速箱加工用整体立铣刀寿命的方法。
技术介绍
随着国家智能制造“2025”计划的不断推进，企业对产品提质增效愈加重视，而刀具作为机械加工中最重要的工具，刀具磨损作为刀具失效主要原因，是导致刀具失效最重要的影响因素。随着人们对机器视觉的研究越来越深入，基于机器视觉的刀具磨损检测在刀具磨损监测领域应用越来越多。机器视觉观察刀具磨损更加直观，比传统的工人根据观察工件表面、振动以及噪声等方法来判断刀具磨损的传统方法来考虑是否换刀更加精确。对现有技术专利检索发现，申请号为CN106312692A，专利技术名称为：基于最小外接矩形的刀具磨损检测方法的中国专利技术专利申请提供一种基于图像识别，利用外接矩形求得磨损区域与未加工刀具区域宽度比值，判断刀具磨损程度。但是该方法存在如下问题：(1)最后的磨损区域矩形拟合过程中，因切削刃轮廓形状极其复杂，存在拟合误差，导致判断刀具磨损程度准确性下降；(2)只是对当前刀具磨损情况的检测，并未实现对刀具寿命的监测和预测。
技术实现思路
本专利技术的目的...
【技术保护点】
1.离线预测拖拉机变速箱加工用整体立铣刀寿命的方法，其特征在于包括以下步骤：1)整体立铣刀每加工完设定数量的工件后，用切削刃图像采集装置采集刀具每一个切削刃的图片；针对采集后的图片，以像素为操作单位，定位出磨损区域，求得磨损区域像素数量；建立刀具加工件数量与磨损区域像素减少数量之间的关系，应用自迭代随机森林模型实现对刀具寿命的预测；2)使用整体立铣刀加工完一定数量工件后，停止加工，用吹屑装置去除切削刃上的切屑，应用切削刃图像采集装置采集图片；3)处理采集后的图片，以像素为操作单位，定位磨损区域，求得磨损区域像素数量；4)用自迭代随机森林模型实现对刀具寿命的预测，将迭代条件加...
【技术特征摘要】
1.离线预测拖拉机变速箱加工用整体立铣刀寿命的方法，其特征在于包括以下步骤：1)整体立铣刀每加工完设定数量的工件后，用切削刃图像采集装置采集刀具每一个切削刃的图片；针对采集后的图片，以像素为操作单位，定位出磨损区域，求得磨损区域像素数量；建立刀具加工件数量与磨损区域像素减少数量之间的关系，应用自迭代随机森林模型实现对刀具寿命的预测；2)使用整体立铣刀加工完一定数量工件后，停止加工，用吹屑装置去除切削刃上的切屑，应用切削刃图像采集装置采集图片；3)处理采集后的图片，以像素为操作单位，定位磨损区域，求得磨损区域像素数量；4)用自迭代随机森林模型实现对刀具寿命的预测，将迭代条件加入模型中，达到迭代收敛效果，提高预测的准确性。2.如权利要求1所述离线预测拖拉机变速箱加工用整体立铣刀寿命的方法，其特征在于在步骤1)中，所述应用自迭代随机森林模型实现对刀具寿命的预测的具体方法为：整体立铣刀的寿命状态包括刀具磨损预警和刀具磨损修复状态，分别用Sw和Sr表示，根据刀具切削刃像素减少数量，预测在达到上述两种磨损状态所预测的刀具加工的工件数量分别用Npw和Npr表示，而当前刀具实际加工工件的数量用Nr表示，若Nr≤Npw，继续使用刀具加工；Npw＜Nr≤Npr，准备更换刀具，保证加工效率；Nr＞Npr，更换新刀具，修磨旧刀具。3.如权利要求1所述离线预测拖拉机变速箱加工用整体立铣刀寿命的方法，其特征在于在步骤2)中，所述采集图片时，定位每一切削刃相位要准确，保证拍照时刀具与相机相对位置相同。4.如权利要求1所述离线预测拖拉机变速箱加工用整体立铣刀寿命的方法，其特征在于在步骤3)中，所述处理采集后的图片，以像素为操作单位，定位磨损区域，求得磨损区域像素数量的具体步骤为：(1)读入图片，用亚像素处理方法再细分像素，提高图像分辨率；(2)对图像中值滤波处理，选用9×9模板对图像中值滤波；(3)形态学图像处理提取轮廓；对图像腐蚀处理，原图像与腐蚀图像作差得图像轮廓；(4)连通域操作去除图像小连通区域；八连通操作，去除图像中的小连通区域；八连通定义为：N8＝N4∪(x+1,y+1),(x+1,y-1),(x-1,y+1),(x-1,y-1)式中N4为四连通区域符号，(x，y)是像素P点坐标；(5)运用几何知识操作像素坐标，确定切削刃磨损区域，在刀具未使用前，首先在刀具轮廓上确定两条无磨损边缘曲线K和L，假设边缘曲线K和L的矩形区域分别为：式中xKmin...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，姚斌，宋世毅，马晓帆，陈彬强，游明琳，邓锦湖，孙志高，杨小勇，王裕喆，刘红霞，李晨硕，尹晨旭，
申请(专利权)人：厦门大学，第一拖拉机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35
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