基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法技术

技术编号:40095853 阅读:24 留言:0更新日期:2024-01-23 16:55
本发明专利技术公开一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法,包括:获取振动信号和声发射信号:通过安装在主轴上的振动传感器和吸附在工件上的声发射传感器,采集加工过程中的主轴的振动信号和声发射信号;自适应识别铣刀切入的瞬态过程:铣刀切入过程中,通过声发射信号的特征构建声发射检测指标,自适应识别铣刀切入的瞬态过程;针对切入过程的多传感器数据,构建LLE‑GASF算法实现多通道的高维传感数据编码转换为格拉姆二维图像;构建CNN模型对基于传感器数据生成的格拉姆二维图像进行分类,输出故障检测结果,通过构建基于声发射传感信号平均值与峰值的比值作为铣刀切入状态的监测指标,实现刀具加工瞬态过程的准确判断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机床加工监控,尤其涉及一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法


技术介绍

1、随着我国制造业的日益强大,加工制造需求正向高精密度、高复杂度、多品类的方向转变。切削加工作为制造中重要环节,刀具可靠性极大影响着加工效率和加工质量,针对刀具系统开展的加工能效提升、智能状态监测、能耗优化等方面已受到广泛关注。现有研究表明,刀具及其间接的费用占制造成本的30%,有效的刀具状态监测方法能有效避免由刀具故障造成的工件报废和停机维护等损失,替代人工依靠经验主观判断刀具状态,对提高生产质量和加工效率有着重大的意义。

2、硬质合金铣刀作为常用的切削加工刀具,在切入工件毛胚时易产生故障,据统计约有70%的故障失效形式为脆性破损。在切入过程中,铣刀与工件的接触面积逐渐增大,刀具的应力分布差异巨大,且在频繁的切入机械冲击的作用下,刀具的应力很容易处于危险状态,以致发生刀具破损。现有研究更多针对连续稳定的切削过程进行刀具状态检测,而刀具切入破损是断续切削破损的重要原因。且刀具切入是一个瞬态过程,切入过程中产生的传感器信号幅值通常高于刀具稳定切本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法,其特征在于:所述步骤二中自适应识别铣刀切入的瞬态过程,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法,其特征在于:所述RMS特征计算公式为:

4.根据权利要求2所述的一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法,其特征在于:所述将各段对应时间点相加即可得AE(ti),其计算公式为:

5.根据权利要求2所述的一种基于振动...

【技术特征摘要】

1.一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法,其特征在于:所述步骤二中自适应识别铣刀切入的瞬态过程,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法,其特征在于:所述rms特征计算公式为:

4.根据权利要求2所述的一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法,其特征在于:所述将各段对应时间点相加即可得ae(ti),其计算公式为:

5.根据权利要求2所述的一种基于振动和声发射传感器的铣刀切入过程中故障监测方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏志杰朱舒蔚张志胜温海营戴敏朱建雄
申请(专利权)人:江苏南高智能装备创新中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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