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《中南大学》 2008年
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DART750铣削加工中心刀具磨损在线监测系统

杨永  
【摘要】: 随着生产自动化程度的提高,特别是柔性制造系统(FMS)技术的出现,对加工过程的在线监测越来越受重视。加工过程中刀具的磨损将造成工件的精度及粗糙度变差,甚至导致工件报废、机床停机等故障。据统计,加工过程中75%以上的设备故障是由于刀具失效引起,因此对刀具状态进行在线监测显得尤为重要。 信号处理方法和模式识别是刀具监测中重要的两个环节。在众多的信号处理方法中小波变换以其在时域和频域所具有的良好的局部化性质,而特别适合于刀具磨损产生的非平稳信号的分析,因此在刀具状态监测中得到了广泛的应用。神经网络又因其极强的非线性映射能力,特别适合于复杂模式识别,所以本文选择其作为刀具状态识别的工具。 本文以Cincinnati DART750的铣削加工过程为研究对象,论述了切削过程监测的信号处理方法,包括时域分析、频域分析、小波分析;通过小波分析对切削力和振动信号进行了频段能量统计,并得到了与刀具磨损敏感的频段特征。通过相应频段内能量的变化,实现对刀具磨损状态的监测。利用神经网络的非线性映射功能建立神经网络,实现刀具磨损状态与切削力信号和振动信号特征向量之间的映射关系,实现了刀具磨损状态的识别。同时,还讨论了网络隐层数、隐层神经元数的选取和网络训练等问题。 论文通过实验分别建立了切削力和振动信号的训练样本和测试样本,并应用论文中建立的BP网络进行验证,结果证明:实验数据可以反映刀具的磨损状态,设计构造的BP神经网络能准确识别刀具磨损状态。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TG547

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 万光珉,李小俚;用模糊模式识别方法识别金属切削刀具的磨损[J];工具技术;1994年07期
2 吴泽群,刘亚俊,汤勇,陈平;刀具后刀面磨损量对切削力及加工表面粗糙度的影响[J];工具技术;2005年05期
3 刘贵杰,巩亚东,王宛山;磨削过程在线监测系统[J];机床与液压;2002年04期
4 郑建明,李言,黄玉美;刀具磨损切削力功率谱特征多分辨分析[J];机床与液压;2002年04期
5 王维,王震霞,姜运涛;基于振动法的铣刀破损特征量提取[J];机械设计与制造;2005年07期
6 吴学忠,李圣怡,范大鹏;用振动信号的双谱估计法监测刀具状态的可行性实验[J];机械科学与技术;1997年05期
7 王庆明,程耀东,朱国辉;刀具磨损型式与磨钝标准VB的选取[J];机械;1996年06期
8 谢秀娴;付攀;曹伟青;;声发射和小波包分解技术在刀具磨损状态中的应用[J];中国测试技术;2006年02期
9 陈晓智;李蓓智;杨建国;;一种新的声发射刀具磨损小波分析方法[J];无损检测;2007年01期
10 成刚虎,彭炎午,姚国兰;刀具磨损的切削力监测[J];西北工业大学学报;1994年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 高龙;基于小波分析和集成神经网络的刀具磨损监测技术研究[D];西南交通大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晶;谷彩连;;小电流接地系统单相接地故障选线的算法研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2008年01期
2 朱哲;钟伟红;;非平稳随机信号分析处理方法研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年06期
3 高清维,程玉林,明军;信号子带分解和重构的小波滤波器系统及边界处理[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年04期
4 张艳;张海军;;基于DSP的多通道超声波连续测厚系统的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年03期
5 符保龙;;RBF网络在农业病虫害预测中的应用研究[J];安徽农业科学;2008年01期
6 李磊;孙卉;翟秋敏;郭志永;;RBF神经网络在平顶山市地表水评价中的应用[J];安徽农业科学;2008年26期
7 张帅;李琳一;袁涛;王梅玉;;信息技术在害虫时空动态模拟中的应用[J];安徽农业科学;2009年07期
8 时君伟;胡敏英;武志富;任振辉;;基于神经网络的视觉图像处理研究[J];安徽农业科学;2009年19期
9 李军;黄强;丁志华;;基于LMBP神经网络的农用车传动系齿轮故障诊断研究[J];安徽农业科学;2010年07期
10 高旭;周桂红;;基于GA-BP算法的玉米品种识别系统研究[J];安徽农业科学;2011年35期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 章大勇;吴文启;吴美平;;低成本MEMS-IMU/GPS组合导航的自适应滤波器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 田艳兵;;BP算法和PSO算法在神经网络中的研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 王新宇;孙冠;韩冬;张婷;;基于一种改进神经网络的数据手套手势识别[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 何平;潘国峰;李琳;夏克文;赵红东;;基于LS-SVR的压力传感器温度补偿[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 陈丽;吴仁彪;卢丹;;一种加权的直接解算GPS定位算法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S07北斗/GNSS用户终端技术[C];2012年
6 曾朝阳;贾鑫;张晓永;;线性调频连续波激光雷达测量方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 陈晓清;马君国;赵宏钟;付强;;基于二维小波变换的激光成像雷达目标识别算法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
8 温广瑞;刘石;张西宁;李兵;;基于多传感信息的转子无试重现场动平衡方法研究[A];机械动力学理论及其应用[C];2011年
9 汤辰;毕传兴;徐亮;;球阵列在近场声源识别中的应用[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
10 蒋瑜;陈循;陶俊勇;;非高斯随机振动试验控制技术研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
3 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 邓志鑫;基于因子图消息传递算法的伪码快速捕获方法[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 唐艳红;基于航海雷达的海浪遥测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 盖卫勇;基于小波神经网络的高速铣削刀具磨损状态识别研究[D];河南理工大学;2010年
2 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
3 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
4 张亮;基于小波变换与希尔伯特黄变换的心音信号分析[D];山东科技大学;2010年
5 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
6 陈磊;激光测风雷达回波信号处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
7 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
8 胡艳;机织物图像自动纠偏及组织分析的研究[D];浙江理工大学;2010年
9 任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
10 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘强;刀具磨损的偏最小二乘回归分析与建模[J];北京航空航天大学学报;2000年04期
2 李劲松,陈鼎昌;基于铣削力的刀具磨损监控研究[J];北京航空航天大学学报;1998年05期
3 陈爱弟,王信义,王忠民,杨大勇,贾玉平;基于模糊聚类的刀具磨损量在线监测方法[J];北京理工大学学报;2000年03期
4 王忠民,王信义,陈爱弟,杨大勇,贾玉平;基于分形维数的刀具状态在线监测新方法[J];北京理工大学学报;2000年04期
5 徐春广,王信义,肖定国;数据融合法在监测刀具切削状态中的应用[J];北京理工大学学报;1995年01期
6 谭云成,杨建东,夏仁丰;考虑刀具磨损时的理论切削力[J];长春光学精密机械学院学报;1995年02期
7 戴光,李伟,张颖,沈桂英;基于人工神经网络方法识别声发射信号的有效性[J];大庆石油学院学报;2001年01期
8 郁文贤,雍少为,郭桂蓉;多传感器信息融合技术述评[J];国防科技大学学报;1994年03期
9 万光珉,李小俚;用模糊模式识别方法识别金属切削刀具的磨损[J];工具技术;1994年07期
10 向文江,赵学智,陈文戈;基于小波变换的刀具磨损检测方法[J];工具技术;2000年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高宏力;切削加工过程中刀具磨损的智能监测技术研究[D];西南交通大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 郭亚;振动信号处理中的小波基选择研究[D];合肥工业大学;2003年
2 谭佳丰;基于小波自回归谱的刀具故障诊断研究[D];西南交通大学;2005年
3 曹伟青;B样条模糊神经网络在刀具故障诊断中的应用[D];西南交通大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 初黎;漫话硬质合金刀具的发展与最佳切削状态[J];工具技术;1981年05期
2 拾零;立方氮化硼聚晶刀具材料铣削试验[J];工具技术;1981年09期
3 王宝友,黄传真,艾兴,赵军;硬质合金粉末表面涂层陶瓷的材料[J];陶瓷学报;1999年03期
4 于启勋,解丽静,刘忠和,林景;超硬刀具材料的发展与实验研究[J];世界制造技术与装备市场;2004年06期
5 于启勋,张京英;刀具材料技术水平迅速发展——记第九届中国国际机床展览会[J];机械工程师;2005年06期
6 张志华,林克伟;高锰钢的合理切削条件[J];机械工程师;2005年06期
7 赵志江,陈健,唐文秀;可调整快换机夹切断刀具的国产化[J];林业机械与木工设备;2005年06期
8 涂杰;;高速切削发展的瓶颈——刀具[J];中小企业科技;2007年05期
9 于启勋;;硬质合金刀具材料技术水平的进展[J];新技术新工艺;2007年05期
10 熊建武;周进;刘楚玉;;铝合金切削加工条件选择及其切削加工性能改善[J];科技信息(科学教研);2007年26期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 闫利平;;浅析刀具磨损[A];第十五届全国汽车检测技术年会论文集[C];2011年
2 仇晓梅;;手机透镜及键盘加工行业数控铣刀具的合理选择与使用[A];天津市电视技术研究会2011年年会论文集[C];2011年
3 张晓饶;梁鑫;;提高油田井下钻铣刀具效率及寿命的研究[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年
4 刘战强;王遵彤;万熠;艾兴;;基于实例推理的刀具材料选择系统的研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
5 李友生;邓建新;石磊;;加工钛合金刀具材料的抗氧化性能研究[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
6 吴春桥;张胜文;仝永海;朱玉龙;方喜峰;;基于VB和MATLAB的计算机辅助刀具与工艺参数优选研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
7 于学全;邵大鹏;倪红军;王永刚;燕超鹏;师淑娟;;孔口倒角工艺及刀具研究[A];第十七届全国大功率柴油机学术年会论文集[C];2011年
8 戚正风;任瑞铭;;国内外刀具材料发展现状[A];第九次全国热处理大会论文集(一)[C];2007年
9 邓建新;曹同坤;艾兴;;自润滑刀具的设计及其减摩机理研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
10 李永洪;徐炜;王晓华;张波;潘敏元;;陶瓷刀具材料增强增韧机制的TEM研究[A];第七次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1993年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘峰;国产刀具要在高和专上下功夫[N];消费日报;2006年
2 本报记者 臧亚伟;袁哲俊解读中国刀具业发展直陈三大制约因素[N];机电商报;2006年
3 力纳;发展刀具业不能再错失良机[N];消费日报;2008年
4 王迅;硬质合金刀具材料不断推陈出新[N];中国有色金属报;2008年
5 张丽娜;洋刀霍霍中国刀企还要磨刀几回?[N];消费日报;2006年
6 ;国产五金刀具缘何受冷落[N];现代物流报;2006年
7 刘献礼;PCBN刀具在中国市场的应用现状与思考[N];机电商报;2005年
8 太原东山煤矿有限责任公司 王志荣;自润滑刀具材料研究[N];山西科技报;2006年
9 本报记者 臧亚伟;“二元结构”或破解中国刀具行业困局[N];机电商报;2006年
10 本报记者 陈蕾;模具行业发展呼唤装备业新技术[N];机电商报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨树宝;置氢钛合金高效切削仿真及刀具磨损预测研究[D];南京航空航天大学;2012年
2 张少婧;基于聚焦离子束技术的微刀具制造方法及关键技术的研究[D];天津大学;2009年
3 张辉;硬脆刀具材料的高温摩擦磨损特性及机理研究[D];山东大学;2011年
4 崔晓斌;高速断续切削淬硬钢刀具失效机理研究[D];山东大学;2013年
5 陈洪涛;基于多参量信息融合的刀具磨损状态识别及预测技术研究[D];西南交通大学;2013年
6 孙玉晶;钛合金铣削加工过程参量建模及刀具磨损状态预测[D];山东大学;2014年
7 张宗阳;基于最小表面磨损率的刀具磨损及加工表面层特性研究[D];山东大学;2012年
8 李安海;基于钛合金高速铣削刀具失效演变的硬质合金涂层刀具设计与制造[D];山东大学;2013年
9 曹自洋;微细铣削机床、刀具与加工机理的基础研究[D];南京航空航天大学;2009年
10 尹震飚;面向复杂型腔工件高效数控加工的刀具优选技术研究[D];重庆大学;2011年
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1 黄丽仁;铣刀楔角对木塑材料切削过程中切削温度的影响[D];南京林业大学;2010年
2 邹浩波;高速切削加工表面粗糙度的研究[D];昆明理工大学;2006年
3 何建林;具有微结构功能表面的刀具及车削性能研究[D];华南理工大学;2011年
4 丁玉发;面向大批量生产的刀具磨损在线识别技术研究[D];华中科技大学;2011年
5 翟银星;数字化车间刀具全生命周期可视化管理系统研究与开发[D];南昌大学;2012年
6 任鹏伟;刀具全生命周期管理系统的研究与开发[D];青岛理工大学;2012年
7 薛庆华;铣削淬硬45钢和40Cr钢的刀具寿命可靠性研究[D];山东大学;2013年
8 刘月萍;铣削Ti6Al4V刀具刃口钝化研究[D];山东大学;2010年
9 戴玲;路面铣刨机刀具的力学分析和优化设计[D];中南林业科技大学;2012年
10 刘伟;盾构机刀具切削的三维数值模拟研究及刀盘的有限元分析[D];燕山大学;2013年
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