【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铣削信号处理，具体地讲，是涉及一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法。
技术介绍
1、随着工业4.0的提出，机械制造业朝着自动化与智能化的方向飞速发展，对加工效率、加工质量、加工成本有了更高的要求，机床作为机械制造过程中的重要设备，在机械加工中是必不可少的，为制造过程持续提供动力，机床在运行过程中少不了刀具的参与，刀具主要负责将多余的材料从毛胚上切除，而刀具在使用过程中会受到磨损，容易出现磨损过度甚至引发刀具断裂等问题，直接影响着加工质量和工作效率。
2、针对刀具磨损状况，当今大多通过加工者自身经验以及切削过程中产生的一些物理信息人为判断刀具的磨损状态，从而不定期更换刀具，这种方式虽然能够避免因刀具故障而引起的加工质量问题，但为了保证被加工工件的质量，往往会存在超前更换刀具的现象，不仅会增加加工成本还会导致资源浪费，也不符合绿色制造理念，但是倘若更换刀具不及时，则会影响加工质量，导致出现产品质量隐患进而造成经济损失，面对这种情况，刀具监测预警系统应运而生，通过实时监测刀具状态，提前发现并预警刀具的异常状况，以避免因刀具损坏引发产品质量问题甚至生产事故，因此，系统开发前期对刀具铣削信号的预处理尤为重要，直接影响着系统的准确率和灵敏度。
3、然而，刀具状态的有效信息只存在于稳定加工过程中，所以需要对铣削信号进行预处理，只筛选出稳定铣削的信号段，去除空走刀、切入和切出环节的噪声阶段，目前，铣削信号的预处理方法通常是将铣削信号绘图，手动划分稳定铣削阶段，通过操作人员多次判断筛选出稳定铣削的信号段，但是这
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种刀具铣削信号自动预处理，同时使用活动阈值增强信号处理准确率的主动适配型铣削信号噪声抑制方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，包括以下步骤：
4、s1:读取时长为2t的铣削信号段；
5、s2:以信号段分割及标准差方式判断步骤s1中的铣削信号段是否存在有效铣削信号段，如不存在，则进行初始化，并返回步骤s1读取初始化后的铣削信号段，如存在，则进入下一步；
6、s3：计算步骤s2中存在有效铣削信号段的时长为2t的铣削信号段的阈值；
7、s4:对步骤s3中的存在有效铣削信号段的时长为2t的铣削信号段进行阈值判断得到准有效信号段，然后通过信号段时长及标准差判断准有效信号段是否有效，如无效，则进行初始化，并返回步骤s1读取初始化后的铣削信号段，如有效，则得到完全有效信号段；
8、s5:将步骤s4中得到的完全有效信号段进行拼接，然后对铣削信号段初始化，并返回步骤s1读取初始化后的铣削信号段；
9、s6:通过步骤s1-s5循环执行，完成整个时长铣削信号段的读取判断，将所有完全有效信号段进行拼接，完成铣削信号预处理；
10、其中，步骤s1中，t表示铣削加工走一刀的周期；步骤s2和步骤s4中，初始化是指删除步骤s1中的时长为2t的铣削信号段；步骤s5中，初始化是指是删除步骤s1中时长为2t的铣削信号段中起始点到步骤s4中准有效信号段中结束点后a秒的铣削信号段。
11、进一步地，所述a秒为5秒，步骤s1中，所述时长为2t的铣削信号段的时长为100秒。
12、进一步地，所述步骤s2中，包括如下步骤：
13、s201:将步骤s1中的铣削信号段进行信号段分割，各信号段的时长为t；
14、s202:计算各信号段的标准差，存放在一个数组中，并将数组进行从小到大排序；
15、s203:选取数组x％、y％处的值，分别为z1、z2，其中，x％为10％，y％为90％，z1代表噪声阶段，z2代表稳定铣削阶段；
16、s204:判断条件z1<0.02*z2是否成立,若成立则步骤s1中的铣削信号段存在有效铣削信号段，进入下一步，若不成立则步骤s1中的铣削信号段不存在有效铣削信号段，进行初始化，并返回步骤s1读取初始化后的铣削信号段。
17、进一步地，所述步骤s3中，根据公式(z1+z2)/2计算存在有效铣削信号段的时长为2t的铣削信号段的阈值。
18、进一步地，所述步骤s4中，包括如下步骤：
19、s401:通过标准差及阈值大小比较判断起始点信号段和结束点信号段，得到准有效信号段；
20、s402:判断准有效信号段的时长是否在预估稳定铣削时长±5秒内，如成立则将准有效信号段首尾删减b秒，进入下一步，如不成立，则进行初始化，并返回步骤s1读取初始化后的铣削信号段；
21、s403:根据标准差判断步骤s402删减b秒后的准有效信号段是否为完全有效信号段，如成立则进入下一步，如不成立，则进行初始化，并返回步骤s1读取初始化后的铣削信号段；
22、其中，步骤s402和步骤s403中的初始化是指删除步骤s1中的时长为2t的铣削信号段。
23、进一步地，在步骤s401中，包含以下步骤：
24、s401a：将步骤s1中的铣削信号段进行信号段分割，各信号段的时长为t；
25、s401b：遍历各信号段，计算各信号段的标准差；
26、s401c：通过前20个信号段和后20个信号段的标准差与阈值的大小比较，判断起始点信号段和结束点信号段，得到准有效信号段。
27、进一步地，在步骤s401c中，起始点信号段判断条件为：前20个信号段中有70％以上的标准差小于阈值，后20个信号段中有70％以上的标准差大于阈值；结束点信号段判断条件为：前20个信号段中有70％以上的标准差大于阈值，后20个信号段中有70％以上的标准差小于阈值。
28、进一步地，在步骤s402中，判断准有效信号段的时长是否在预估稳定铣削时长25秒-35秒内，如在25秒-35秒内，则b秒为5秒。
29、进一步地，在步骤s403中，判断准有效信号段是完全有效信号段的判断条件为：信号段前5％的标准差的4倍小于最后5％的标准差，或最后5％的标准差的4倍小于前5％的标准差。
30、进一步地，标准差计算公式如下：
31、
32、式中：σ表示标准差，n表示数据的总数，xn表示第n个数据，表示数据平均值。
33、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
34、(1)本专利技术通过以信号段分割及标准差方式判断时长为2t的铣削信号段是否存在有效铣削信号段并进行阈值计算，而后通过阈值判断得到准有效信号段，进而通过信号段时长及标准差判断准有效信号段是否有效，如有效则得到完全有效信号段，最后将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于：所述a秒为5秒，步骤S1中，所述时长为2T的铣削信号段的时长为100秒。
3.根据权利要求2所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤S2中，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于：所述步骤S3中，根据公式(Z1+Z2)/2计算存在有效铣削信号段的时长为2T的铣削信号段的阈值。
5.根据权利要求4所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤S4中，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，在步骤S401中，包含以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，在步骤S401c中，起始点信号段判断条件为：前20个信号段中有70％以上的标准差小于阈值，后20个信号段中有70％以上的标准差大于阈值；结束点信号段判断
8.根据权利要求7所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于：在步骤S402中，判断准有效信号段的时长是否在预估稳定铣削时长25秒-35秒内，如在25秒-35秒内，则b秒为5秒。
9.根据权利要求8所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，在步骤S403中，判断准有效信号段是完全有效信号段的判断条件为：信号段前5％的标准差的4倍小于最后5％的标准差，或最后5％的标准差的4倍小于前5％的标准差。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，标准差计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于：所述a秒为5秒，步骤s1中，所述时长为2t的铣削信号段的时长为100秒。
3.根据权利要求2所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤s2中，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于：所述步骤s3中，根据公式(z1+z2)/2计算存在有效铣削信号段的时长为2t的铣削信号段的阈值。
5.根据权利要求4所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤s4中，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法，其特征在于，在步骤s401中，包含以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种主动适配型铣削信号噪声抑制方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎杰，孙弋，高宏力，殷爽，李舞雩，宋虹亮，李世超，
申请(专利权)人：四川高瓴智造信息科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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