一种在线监测薄壁件铣削刀具状态的特征强化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种在线监测薄壁件铣削刀具状态的特征强化方法及系统，涉及状态监测技术领域，包括：计算强化前每次走刀传感信号的信号特征，并获取每次走刀结束后的刀具磨损量；根据信号特征和刀具磨损量计算各传感特征向量与刀具磨损值的相关性，得到整个切削过程的特征相关值；对每个特征相关值计算特征权重系数，得到整个切削过程的特征权重系数向量；基于特征矩阵和权重系数矩阵得到强化特征分量矩阵，对强化特征分量矩阵求和处理并计算平均值，得到强化特征向量，以提高特征向量与刀具磨损值的相关性。本发明专利技术在保证计算效率的同时，提高了刀具状态监测算法鲁棒性。提高了刀具状态监测算法鲁棒性。提高了刀具状态监测算法鲁棒性。

A feature enhancement method and system for on-line monitoring the milling tool state of thin-walled parts

【技术实现步骤摘要】
一种在线监测薄壁件铣削刀具状态的特征强化方法及系统


[0001]本专利技术涉及状态监测
，尤其涉及一种在线监测薄壁件铣削刀具状态的特征强化方法及系统。

技术介绍

[0002]叶轮、叶片及整体式叶盘类零件是航空发动机中的核心动力元件，为了满足服役性能要求，该类零件多采用钛合金、高温合金等难加工材料制成，是典型的难加工薄壁零件。由于材料、结构特性，其加工过程中刀具快速磨损，换刀不及时将影响工件表面质量，换刀过早又容易造成刀具浪费。因此，合理准确地选择换刀时机，是航空薄壁件高效、精密加工的关键保障。目前生产制造过程中，对于换刀时机的选择仍然多依赖于一线操作工人的人工经验，选择结果存在较大随机性，难以保证稳定的生产良率。基于先进传感技术和机器学习理论的刀具状态监测方法的出现，为解决该问题提供了新的思路。
[0003]近些年，国内外学者在切削过程刀具磨损监测
相继提出了许多新的技术和方法。如现有技术CN111716150B公开了一种刀具状态智能监测的进化学习方法，其利用加速度传感器和麦克风采集切削过程振动信号和噪声信号，基于堆叠自编码本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线监测薄壁件铣削刀具状态的特征强化方法，其特征在于，包括：计算强化前每次走刀传感信号的信号特征，并获取每次走刀结束后的刀具磨损量；根据信号特征和刀具磨损量计算各传感特征向量与刀具磨损值的相关性，得到整个切削过程的特征相关值；对每个特征相关值计算特征权重系数，得到整个切削过程的特征权重系数向量；基于特征矩阵和权重系数矩阵得到强化特征分量矩阵，对强化特征分量矩阵求和处理并计算平均值，得到强化特征向量，以提高特征向量与刀具磨损值的相关性。2.根据权利要求1所述的一种在线监测薄壁件铣削刀具状态的特征强化方法，其特征在于，所述特征权重系数表示为：其中，ε
k
表示传感特征向量与刀具磨损值的相关性。3.根据权利要求2所述的一种在线监测薄壁件铣削刀具状态的特征强化方法，其特征在于，当相关性ε
k
在第一范围时，通过特征权重系数对相应信号特征向量的加权，实现对弱相关特征的惩罚；当相关性ε
k
在第二范围时，通过特征权重系数对相应信号特征向量的加权，实现对强相关特征的进一步强化；当相关性ε
k
在第三范围时，通过特征权重系数对相应信号特征向量的加权，实现对负相关特征的反向强化。4.根据权利要求1所述的一种在线监测薄壁件铣削刀具状态的特征强化方法，其特征在于，将特征权重系数向量复制扩充为m
×
n维矩阵，得到扩充后的权重系数矩阵。5.根据权利要求4所述的一种在线监测薄壁件铣削刀具状态的特征强化方法，其特征在于，将权重系数矩阵与特征矩阵对应元素相乘得到强化特征分量矩阵，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋清华，王润琼，刘战强，王兵，蔡玉奎，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：