基于切削声音信号的刀具状态识别研究（论文）

  本文关键词：基于切削声音信号的刀具状态识别研究，由笔耕文化传播整理发布。

基于切削声音信号的刀具状态识别研究（论文）

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内容提示：刀具磨损状态的精确监控是保证金属切削加工过程顺利进行的关 键，因此研制准确、可靠且成本低廉的刀具磨损状态监控系统一直是研 究人员所追求的目标。在众多刀具状态监控方法中，切削声音信号检测 技术，以其信号直接来源于切削区，具有灵敏度高、响应快的优点，非 常适用于刀具磨损监控。同时与高频声发射信号（AE）相比，切削声音 信号相对频率较低，相应的采集装置成本低廉，结构简单，且传声器安 放位置可调整，满足监控系统实际生产应用的要求。但是应注意的是， 由于切削声音信号频率低，非常容易受到环境噪声、机床噪声等因素的 干扰。如何获取高信噪比的刀具状态声音特征是该监控技术的关键。 本文首先建立了切削声音信号的采集系统，并通过试验获取了刀具 在不同磨损状态下的切削声音信号。基于切削声音信号的时域统计分析 和频域功率谱分析，，发现时域统计特征均方值与刀具磨损状态有明显对 应关系，与刀具磨损相关的特征频率段为2kHz～3kHz。论文还通过试验 研究了不同主轴转速、进给速率对刀具磨损状态的影响。基于小波分析， 首先将声音信号分为八个不同的频率区间，并以不同频率区间段能量占 信号总能量的百分比作为识别刀具磨损状态的特征向量。然后探索了基

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