基于功率信号的考虑刀具磨损铣削力间接预测方法技术

技术编号:43531451 阅读:15 留言:0更新日期:2024-12-03 12:16
本发明专利技术提供了一种基于功率信号的考虑刀具磨损铣削力间接预测方法,通过建立理论功耗模型,并考虑了刀具磨损对切削力的影响,从机理层面建立了从刀具磨损量到切削力再到机床功率的影响关系,建立了基于机床功耗的变工况铣削力预测模型,从而实现了任意工况下的刀具磨损和切削力精确预测。本发明专利技术提供的方法克服了其他间接监测信号在通用性、扩展性上的不足,同时,本发明专利技术安装和维护相对简单,在实际生产线部署中具有更高的可行性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数控机床切削加工过程状态监测,尤其涉及考虑刀具磨损铣削力间接预测方法。


技术介绍

1、随着制造业的智能化发展和加工产品复杂性的提高,对加工过程的在线/离线监督变得越来越重要。切削力作为铣削加工过程中关键物理参数之一,对工件的加工尺寸精度、表面完整性、切削温度、刀具-工件振动等方面都起着重要的决定作用。因此,准确可靠地预测切削力对于加工过程监测、优化和提升产品质量不可或缺。

2、传统的切削力监测方法是通过固定于工作台的平板测力仪或装置在刀轴上的旋转测力仪实现的。但这种方法和装置通常对工件的尺寸、形状和操作要求有很高的限制,并且这种装置的不可忽略的重量会影响机床或工件的动态特性,导致加工过程中的不稳定性。

3、现有研究表明,使用间接方法预测切削力具有良好的前景。间接方法通常分为以大量实验为主的经验公式方法和以信号运算处理为主的时频域分析方法。经验方法例如归纳声发射信号的不同能量发展阶段与切削力大小的关系得出相关切削力经验模型。信号分析发通常构建切削力与驱动电流或主轴加速度间的扰动传递函数以及卡尔曼滤波补偿实现通过主轴电流信本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于功率信号的考虑刀具磨损铣削力间接预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于功率信号的考虑刀具磨损铣削力间接预测方法,其特征在于,所述的步骤一中的切削力数据,选取的是每次刀具进刀1秒后至刀具退刀1秒前的时间段内,通过台式测力仪获取的切削力信号数据,用于保证切削力数据的稳定性;

3.如权利要求1所述的基于功率信号的考虑刀具磨损铣削力间接预测方法,其特征在于,所述步骤二中提取变工况切削力信号的时域特征过程为:选取每次离线测量刀具磨损前的最后一条铣削加工行程,从刀具切入到切出的切削力信号的中间40%~60%样本长度中,取刀具旋转周期内,以...

【技术特征摘要】

1.一种基于功率信号的考虑刀具磨损铣削力间接预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于功率信号的考虑刀具磨损铣削力间接预测方法,其特征在于,所述的步骤一中的切削力数据,选取的是每次刀具进刀1秒后至刀具退刀1秒前的时间段内,通过台式测力仪获取的切削力信号数据,用于保证切削力数据的稳定性;

3.如权利要求1所述的基于功率信号的考虑刀具磨损铣削力间接预测方法,其特征在于,所述步骤二中提取变工况切削力信号的时域特征过程为:选取每次离线测量刀具磨损前的最后一条铣削加工行程,从刀具切入到切出的切削力信号的中间40%~60%样本长度中,取刀具旋转周期内,以齿间角为间...

【专利技术属性】
技术研发人员:史恺宁史旭东任军学李佳乐强碧瑶
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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