基于切削颤振加速度的刀具磨损判别方法技术

本发明专利技术提出基于切削颤振加速度的刀具磨损判别方法，包括以下步骤；步骤S1、使用样本刀具以预设的工艺参数对样本材料进行切削加工，采集刀具二维方向上的颤振加速度数据，对颤振加速度数据进行预处理及特征识别，以识别所得的特征量与样本刀具不同磨损状态的对应关系，建立用于磨损状态判定的标定数据集；步骤S2、按步骤S1的工艺参数，以与样本刀具相同型号的待测刀具对与样本材料同材质的工件材料进行切削加工，以步骤S1的预处理及特征识别方法，识别待测刀具颤振加速度数据的特征量；步骤S3、以待测刀具颤振加速度的特征量，从标定数据集中检索出对应的磨损状态作为判定结果；本发明专利技术提供了更具有现实可行性的刀具磨损状态在线实时监测技术。

【技术实现步骤摘要】
基于切削颤振加速度的刀具磨损判别方法
本专利技术涉及金属切削加工
，尤其是基于切削颤振加速度的刀具磨损判别方法。
技术介绍
在金属加工领域，尤其是高速切削过程中，刀具寿命及其状态是影响加工经济性和加工精度的重要因素之一。刀具磨损是切削环境、工艺参数和材料物化特性等多重因素共同作用导致的结果。在实际加工过程中，由于刀具磨损的随机性和不确定性，提高了工件质量管理难度和降低切削稳定性。同时，在批量大生产的加工需求下，如果不能及时识别刀具磨损状态，使用处于急剧磨损状态或失效状态下的刀具继续进行切削，将导致大量不合格工件产生，造成生产企业损失。对刀具磨损状态的实时监测是目前的重点研究领域。现有技术中，对于刀具磨损状态的判别方法主要有线上和线下两种。传统的刀具磨损状态识别主要以线下为主，即利用光学或电子显微镜等测量仪器对刀具切削刃形态进行观测，大多以经验法判断刀具处于何种磨损状态。线下判别法必须停机观察，且由于检测设备对场地具有一定要求，一般检测设备与加工现场位于不同地点，因此检测效率低。线上测量法则是对切削过程中由刀具磨损引起的其他物理量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于切削颤振加速度的刀具磨损判别方法，用于刀具的磨损状态判定，其特征在于：所述判别方法包括以下步骤；/n步骤S1、使用样本刀具以预设的工艺参数对样本材料进行切削加工，采集刀具二维方向上的颤振加速度数据，对颤振加速度数据进行预处理及特征识别，以识别所得的特征量与样本刀具不同磨损状态的对应关系，建立用于磨损状态判定的标定数据集；/n步骤S2、按步骤S1的工艺参数，以与样本刀具相同型号的待测刀具对与样本材料同材质的工件材料进行切削加工，以步骤S1的预处理及特征识别方法，识别待测刀具颤振加速度数据的特征量；/n步骤S3、以待测刀具颤振加速度的特征量，从标定数据集中检索出对应的磨损状态作为判定结果。...

【技术特征摘要】
1.基于切削颤振加速度的刀具磨损判别方法，用于刀具的磨损状态判定，其特征在于：所述判别方法包括以下步骤；
步骤S1、使用样本刀具以预设的工艺参数对样本材料进行切削加工，采集刀具二维方向上的颤振加速度数据，对颤振加速度数据进行预处理及特征识别，以识别所得的特征量与样本刀具不同磨损状态的对应关系，建立用于磨损状态判定的标定数据集；
步骤S2、按步骤S1的工艺参数，以与样本刀具相同型号的待测刀具对与样本材料同材质的工件材料进行切削加工，以步骤S1的预处理及特征识别方法，识别待测刀具颤振加速度数据的特征量；
步骤S3、以待测刀具颤振加速度的特征量，从标定数据集中检索出对应的磨损状态作为判定结果。


2.根据权利要求1所述的基于切削颤振加速度的刀具磨损判别方法，其特征在于：所述判别方法还包括步骤S4和步骤S5，具体为；
步骤S4、若待测刀具的磨损状态为急剧磨损，则执行步骤5，若待测刀具磨损状态判断结果为初期磨损或中期磨损，则返回执行步骤S2，继续使用该刀具对工件材料进行切削加工；
步骤S5、车床停机，更换待测刀具。


3.根据权利要求1所述的基于切削颤振加速度的刀具磨损判别方法，其特征在于：所述样本刀具、待测刀具均为铣床用的铣刀，在步骤S1、S2中，利用设于铣床主轴支撑部件处的加速度传感器采集样本刀具、待测刀具在初期磨损、中期磨损、急剧磨损及失效状态下的颤振加速度数据。


4.根据权利要求3所述的基于切削...

【专利技术属性】
技术研发人员：林有希，刘添亿，左俊彦，蔡建国，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35