數(shù)控銑削加工刀具故障診斷與處理方法研究.pdf

1、隨著機械加工系統(tǒng)自動化、智能化水平的不斷提高，需要對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障進行有效的監(jiān)測和調(diào)整。刀具是機加工中最基本的要素，一旦刀具發(fā)生故障，則會影響加工質(zhì)量、加工成本及生產(chǎn)效率，危害機床及人員安全。因此，研究刀具故障診斷對提高加工質(zhì)量和效率、保證加工過程的安全、降低生產(chǎn)成本等方面具有重要意義。
　　本文通過理論建模、仿真分析、優(yōu)化方法相結(jié)合的方式，對刀具磨損進行研究。首先概述刀具損壞形態(tài)與機理、刀具磨損過程及磨鈍標準；其次分析刀具

2、磨損的因素，進而利用經(jīng)驗法和多項式回歸法分別建立刀具磨損壽命與切削參數(shù)的數(shù)學模型；再次通過正交試驗法設(shè)計銑削模擬方案，運用Deform3D軟件進行仿真，運用matlab求解兩種模型系數(shù)，采用F法檢驗?zāi)Ｐ偷臄M合程度；最后基于刀具磨損壽命模型建立切削參數(shù)優(yōu)化模型，運用matlab工具箱中fmincon函數(shù)對切削參數(shù)進行優(yōu)化求解，并將優(yōu)化結(jié)果進行仿真實驗驗證。
　　通過經(jīng)驗?zāi)Ｐ秃投囗検侥Ｐ偷臋z驗，得到兩種模型都是顯著的，且多項式模型的顯

3、著性更強。多項式模型考慮切削參數(shù)之間交互作用的影響，更有利于減少試驗次數(shù)、降低試驗成本、提高預測刀具磨損壽命精度。
　　通過多項式擬合公式的仿真實驗驗證，得到刀具磨損壽命的預測誤差為5.92％～16.75%，因此多項式可以預測刀具磨損壽命，并能為切削參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。
　　通過優(yōu)化參數(shù)的仿真實驗驗證，得到刀具磨損壽命的誤差范圍為9.6%～15.8%，該優(yōu)化模型不僅可以對影響刀具磨損壽命的切削參數(shù)進行優(yōu)化，而且還可以對優(yōu)化