基于HMM的刀具磨損監(jiān)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、近些年來(lái)，隨著制造裝備自動(dòng)化與制造模式集成化的發(fā)展，使得刀具磨損成為制造系統(tǒng)中薄弱的一環(huán)。如何提高刀具的使用壽命，并且獲得優(yōu)良的加工質(zhì)量，是目前需要迫切解決的問(wèn)題。這樣既可以節(jié)約成本，又能提高生產(chǎn)效率。因此，研究和開(kāi)發(fā)加工過(guò)程刀具狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程自動(dòng)化、提升制造業(yè)水平具有重要意義。
　　現(xiàn)代制造業(yè)正向更高的生產(chǎn)效率、更高的制造精度發(fā)展，在零件加工中如果能夠掌握刀具的切削參數(shù)以及最大壽命，在刀具進(jìn)入急劇磨損階段前，且達(dá)到工

2、件最大加工數(shù)量時(shí)，更換刀具或刀片，既可以保證加工質(zhì)量，又可以使刀具使用率達(dá)到最大限度，減少更換刀具的頻率，提高生產(chǎn)效率。
　　本論文以銑削過(guò)程為研究對(duì)象，建立了以銑削力及振動(dòng)加速度測(cè)量值作為監(jiān)測(cè)信號(hào)的銑刀磨損監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)銑削力信號(hào)和振動(dòng)加速度測(cè)量值的特征提取以及基于HMM的銑刀磨損監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究。
　　銑刀的磨損狀態(tài)嚴(yán)重影響著工件的表面加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。因此，國(guó)標(biāo)中已經(jīng)規(guī)定了銑刀磨損量的許用范圍。但是

3、由于銑削過(guò)程的復(fù)雜性，很難通過(guò)銑削時(shí)間去判斷銑刀的磨損狀態(tài)。因此實(shí)現(xiàn)銑刀磨損的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和科研價(jià)值。在銑刀磨損監(jiān)測(cè)中，銑削力信號(hào)被認(rèn)為是最合適的，因?yàn)閷?duì)于刀具磨損和破損的監(jiān)測(cè)，銑削力信號(hào)能提供一個(gè)清晰的特征。
　　通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)中的振動(dòng)加速度測(cè)量值及銑削力信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域的分析，分別從時(shí)域和頻域的角度出發(fā)，研究了銑削過(guò)程中銑削力信號(hào)及其特征值與銑刀磨損之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)時(shí)域統(tǒng)計(jì)特征與銑刀磨損之間相關(guān)性較差。而在