当前位置:主页 > 科技论文 > 机械论文 >

基于小波分析的高速CNC集成制造工况健康监控技术研究

发布时间:2018-02-22 03:38

  本文关键词: 小波分析 健康监控 高速加工 神经网络 出处:《河北工业大学》2011年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:随着高速加工技术的发展,制造过程中的工况监控所遇到的问题也越来越突出,且直接影响了生产效率,因此对高速CNC集成制造过程进行监控,才能保证产品质量,提高加工效率,延长刀具使用寿命,确保人员和设备的安全。把结构健康监控的概念引入到高速CNC集成制造系统中,可用一些工况信息(如切削力、扭矩、功率、主轴变速、振动、热变形等)来描述数控加工过程中的机床的各种状态。高速CNC集成制造健康监控涉及到主轴发热监测、滚珠丝杠发热监测、刀具磨损状态监测、工件加工状态监测等。本文着重研究刀具的工况健康监控方法,提出的方法也使用与其他方面。 本文利用振动传感器对刀具磨损信号进行采集,并对所采集的信号进行分析处理,通过对比不同磨损程度的刀具信号,提取与刀具磨损相关的特征值。时域方面,提取出信号的均方根作为特征值;时频域方面,采用了小波包分解频带能量监测法,对振动信号进行了频段能量统计,提取出信号的特征频段能量作为特征值。再此基础上建立基于BP神经网络和D-S证据理论相结合的车刀故障综合诊断模型,丰富和发展了刀具磨损监控技术。最后在上述研究的基础上,构建了VC与MATLAB混合编程开发系统数据处理平台
[Abstract]:With the development of high speed machining technology, the problems of working condition monitoring in manufacturing process are more and more prominent, and directly affect the production efficiency. Therefore, monitoring the high speed CNC integrated manufacturing process can ensure the product quality. The concept of structural health monitoring is introduced into the high speed CNC integrated manufacturing system, and some working conditions information (such as cutting force, torque, power, spindle speed change, etc.) can be used to improve the machining efficiency, prolong the tool life and ensure the safety of the personnel and equipment. High speed CNC integrated manufacturing health monitoring involves spindle heating monitoring, ball screw heating monitoring, tool wear monitoring, This paper focuses on the research of the tool condition health monitoring method, the proposed method is also used and other aspects. In this paper, the tool wear signal is collected by vibration sensor, and the collected signal is analyzed and processed. By comparing the tool signal with different wear degree, the characteristic value related to tool wear is extracted. The root mean square (RMS) of the signal is extracted as the eigenvalue, and in time-frequency domain, the frequency band energy monitoring method based on wavelet packet decomposition is used to calculate the frequency band energy of the vibration signal. The characteristic frequency band energy of the signal is extracted as the eigenvalue, and then a comprehensive fault diagnosis model of turning tool based on BP neural network and D-S evidence theory is established. The tool wear monitoring technology is enriched and developed. Finally, the data processing platform of VC and MATLAB hybrid programming system is constructed based on the above research.
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH166

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨广勇;超高速切削时的T-v关系与切削力[J];北京理工大学学报;1996年03期

2 陈晓智;李蓓智;杨建国;;基于小波分析的声发射刀具状态判析[J];传感器与微系统;2006年06期

3 陈明,袁人炜,薛秉源,张明贤,史兴宽,张书桥;铝合金高速铣削中切削温度动态变化规律的试验研究[J];工具技术;2000年05期

4 沈壮行;入世之后我国工具企业面临的真正挑战及其对策[J];工具技术;2002年01期

5 杨家鹏;胡华丽;姜俊;;基于切削力的切削状态智能监控技术及应用[J];广西轻工业;2010年08期

6 姜澄宇,徐鸿钧,张幼桢,浦学锋;切削颤振在线监测的试验研究[J];航空学报;1989年10期

7 马平,李吉科,李锻能,肖曙红;角接触球轴承高速电主轴的热源特性及对策[J];机械工程师;2004年04期

8 李小俚,姚英学,袁哲俊;基于小波模糊神经网络刀具监控系统研究[J];机械工程学报;1998年01期

9 张爱林;刘学春;王冬梅;王敬仁;张庆亮;李鹏飞;鞠晓晨;;2008奥运会羽毛球馆新型预应力弦支穹顶结构全寿命健康监控研究[J];建筑结构学报;2007年06期

10 郑海波,陈心昭,李志远,朱忠奎,何世娣;小波神经网络故障诊断系统的设计与应用[J];农业机械学报;2002年01期

相关硕士学位论文 前2条

1 李文钊;飞行器健康监控技术实验室方案及验证模型[D];西北工业大学;2004年

2 薛小锋;飞行器结构疲劳可靠性及航天器机械臂健康监控研究[D];西北工业大学;2007年



本文编号:1523548

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/1523548.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户0acb4***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com