一种金属切削多信号的耦合协调分析方法技术

本发明专利技术涉及一种金属切削多信号的耦合协调分析方法，该方法首先提取切削温度、三向切削振动信号以及切削噪声信号相关的特征值，并对各信号的特征值进行无量纲化处理；然后根据切削噪声、切削振动、切削温度与耦合协调模型公式，求得金属切削多信号的耦合协调度；最后根据耦合协调度判断切削噪声、三向切削振动以及切削温度之间相互作用的程度。本发明专利技术的优点是采用耦合协调度模型对不同的金属切削信号进行耦合分析，考虑了金属切削时多个信号间的相互关系，为研究金属切削机理及信号间的耦合关系提供方法及数据处理方面的指导。关系提供方法及数据处理方面的指导。关系提供方法及数据处理方面的指导。

【技术实现步骤摘要】
一种金属切削多信号的耦合协调分析方法


[0001]本专利技术涉及一种金属切削多信号的耦合协调分析方法。

技术介绍

[0002]据了解，金属切削过程中的状态监测涉及到多个信号的分析，其中单信号的分析或双信号的两两结合分析较多，双信号或多信号的耦合协调分析几乎没有。因此需要引入物理学中的耦合协调模型，对金属切削过程中多个信号的耦合协调度进行分析，进而分析各信号间的协调发展作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：针对上述现有技术存在的不足，提出一种金属切削多信号的耦合协调分析方法，该方法考虑两个及两个以上因素的相互影响，可以更全面地分析金属切削的状态变化。
[0004]为了达到以上目的，本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种金属切削多信号的耦合协调分析方法，包括以下步骤：
[0006]第一步、通过切削噪声、切削振动与切削温度同步采集系统，在金属切削过程中采集刀具刀尖与工件接触区域的切削温度，三向切削振动信号以及切削噪声信号，并提取各信号相关的特征值，对各信号的特征值进行无量纲化处理；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属切削多信号的耦合协调分析方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、通过切削噪声、切削振动与切削温度同步采集系统，在金属切削过程中采集刀具刀尖与工件接触区域的切削温度，三向切削振动信号以及切削噪声信号，并提取各信号相关的特征值，对各信号的特征值进行无量纲化处理；第二步、对三向切削振动信号的特征值进行降维处理得到能够描述切削振动的综合新指标值g(y)，再根据切削噪声f(x)、切削振动g(y)、切削温度h(z)与耦合协调模型公式，求得金属切削多信号的耦合协调度D；第三步、根据第二步求得的耦合协调度D判断切削噪声、三向切削振动以及切削温度之间相互作用的程度。2.根据权利要求1所述一种金属切削多信号的耦合协调分析方法，其特征在于，所述切削噪声、切削振动与切削温度同步采集系统包括红外测温仪、三向加速度传感器和声级计；所述红外测温仪设置在刀具刀尖与工件接触处，用来实时采集刀具与工件接触处前刀面刀尖的温度信号，所述红外测温仪为便携式红外测温仪；所述三向加速度传感器为压电式三向加速度传感器，用来采集刀具前刀面刀尖处所对应的刀柄下表面处的X、Y、Z三向振动信号；所述声级计，用来实时采集刀具切削时的噪声信号。3.根据权利要求1所述一种金属切削多信号的耦合协调分析方法，其特征在于，所述第一步中，基于采集的温度及切削振动信号以及切削噪声信号获得各次车削试验走刀过程中切削噪声信号的声压级值、三向切削振动加速度的均方根值以及切削温度均值，然后通过下式对上述具有正向影响的指标值进行无量纲的归一化处理，式中，u
i
表示切削各信号特征值无量纲化后的序列，x
i
表示切削噪声信号的声压级值、三向切削振动加速度均方根值、切削温度均值的序列。4.根据权利要求1所述一种金属切削多信号的耦合协调分析方法，其特征在于，所述第二步中，由于切削振动有多个能表示振动的特征值，所以利用主成分分析法对三向切削振动信号进行降维，得到能够描述切削振动的综合新指标值g(y)的具体方法如下：g(y)＝α*u2+β*u3+δ*u4其中，u2、u3、u4分别表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：李顺才，李大权，李松原，胡雨婷，李远博，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：