基于小波奇异性和支持向量机微铣刀破损检测

针对微铣削过程中刀刃破损的现象,提出了基于振动信号奇异性分析的自学习式支持向量机的刀具破损检测方法.对两种状态信号作连续小波变换,计算小波模极大值和信号的李普希兹指数(Lips).通过Lips识别刀具状态,拟合Lips分布概率密度函数并验证其符合正态分布,将Lips分布的均值、方差作为特征值,通过遗传算法参数寻优建立了刀具破损状态的支持向量机(SVM)识别模型,也称最优模型.利用最优模型预测刀具破损状态,其预测准确度从84%逐步提高至90%,提升了系统预测模型的鲁棒性.最后通过实验验证了该方法的有效性.     

非稳态车削力信号功率谱分析

以车削实验为基础,选择切削力作为监测信号,根据时域信息分析了刀具在非稳态切削条件下的受力特点,采用傅立叶变换和选带傅立叶变换深入分析了切削力的频域信息,并将刀具破损前后的三向力的功率谱进行分析对比．研究表明：径向力Fy的2500-3100Hz频带的功率谱幅值与刀具破损状态及其变化规律密切相关,可根据其特征变化用于刀具的实时监测．     

功率信息互相关法的刀具破损在线监测

为了在数控机床加工中对刀具破损进行有效监测以避免对工件及机床造成损坏,提出了一种利用机床加工功率特征信息和互相关算法的刀具破损在线监测方法。该方法通过Mallat多分辨分析小波算法提取工件正常加工时的主轴功率变化特征序列作为监测刀具状态的特征参考模板,在工件批量加工时采用改进的实时小波算法提取在加工工件的特征向量序列并与特征参考模板序列进行局部实时广义互相关系数计算,当刀具发生破损失效时,与正常情况相比在采样点计算时窗内的两特征向量子序列的相关性显著降低,将表征序列相关性的广义互相关系数定义为刀具状态系数(Tool Condition Index,TCI),对该系数设定合理的门限值即可监测刀具状态的异常。该方法在几种典型刀具破损的在线监测中均能准确识别刀具失效,实验结果表明其具有一定的实用性。     

模式识别在刀具状态监控中的应用

通过大量试验，研究了刀具磨损、破损对功率信号时域和频域特性的影响．抽取与刀具状态相关的特征量──功率的时域幅值和主轴转频处的幅值，并将模式识别技术应用于刀具状态多特征监控，能较好地识别刀具的磨损和破损，显著提高了监控的准确性．     

硬质合金刀具车削GH2132高温合金磨损及破损试验

用不同含钴量的超细晶WC-Co硬质合金刀具与普通WC-Co硬质合金刀具对GH2132高温合金进行高速连续切削刀具寿命及断续切削刀具破损的对比试验. 用最小二乘法进行线性回归,建立了刀具寿命与切削速度之间关系的T-v经验公式,用ZEISS体视显微镜及显微摄影系统观察了刀具刃口、前刀面和后刀面的磨损和破损形貌. 试验结果表明:WC-Co硬质合金刀具的磨损和破损的主要机制是黏接磨损;超细晶WC-Co硬质合金刀具的耐磨性明显高于普通硬质合金;适当增加钴黏接相含量有助于超细晶WC-Co硬质合金刀具获得最佳的耐磨损和抗破损性能.      

基于Peridynamic理论的硬质合金刀具微观破损预测

破损是刀具失效的重要形式之一,传统的刀具破损分析主要是通过切削试验进行,不仅成本高且周期长.文中基于Peridynamic(PD)理论——近场动力学理论,重点研究硬质合金刀具车削42Cr Mo大直径石油管道过程中刀片主切刃的近域微观破损问题.首先对该切削过程进行有限元仿真分析,从中提取刀具所受载荷;然后根据PD理论,在Visual Studio环境下采用C语言编写近场动力学建模和分析程序,结合Matlab图像处理单元,实现了刀具主切刃近域材料微观破损过程的数值分析,包括裂纹萌生的起始位置、材料质点不同方向的位移趋势、裂纹的扩展趋势等.结果表明,基于PD理论的硬质合金刀具微观破损数值分析方法能够揭示该刀具主切刃近域材料的微观破损机理和破损扩展过程,给定工况下的刀具微观破损主要由冲击载荷引起的与前刀面法向呈一定夹角的微裂纹所导致,并有向里层材料非连续扩展的趋势.     

用声发射信号在线监测切削刀具的磨损与破损

通过监测金属切削过程中的声发射信号，判别切削刀具刃部的磨损状况．监测逐渐增大的声发射信号幅值大小，测量刀具后刀面的磨损情况；检测阶跃式声发射信号的幅值，监测刀具的破损情况．并用微机处理实验数据产生刀具破损的信号．还对刀具破损时声发射信号阀值进行了研究．     

陶瓷刀具的初期破损研究

本文对国产几种牌号(氧化铝系和氮化硅系)的陶瓷刀片在车削淬硬钢时发生的刃具初期破损形式进行了分析、归类,从断口形态方面分析了陶瓷材料的断裂性质,基本弄清了陶瓷刀具初期破损与切削分力之间的关系,找到了不发生刀具初期破损的切削条件,为消除破损和更好使用陶瓷刀具提供了理论依据.     

玻璃孔加工入口破损形成机理

为研究BK7玻璃孔加工过程中入口破损的形成机理,在对破损形貌进行显微观测的基础上,分析了单个磨粒的动力学特性及刀具端面上磨粒的分布特征,对单个破损的深度和宽度进行了测量与分析,并借助于压痕断裂力学理论研究了边缘破损及破损表面散射状条纹的形成机理.结果表明:刀具端面上不同磨粒距离边沿的距离不同,其联合刻划作用导致侧向裂纹扩展至孔径之外,使得孔入口破损呈现出参差不齐分布特征;在侧向裂纹形成过程中,材料受力状态的改变导致破损表面出现了大量散射状条纹;利用压痕断裂力学理论建立的入口破损深度与宽度之间的理论关系模型的正确性经实验得以验证,破损深度随其宽度呈非线性单调递增.     

声发射监测刀具破损的抗干扰技术研究

解决刀具破损声发射监测中抗干扰性差和可靠性低的问题。方法依据刀具破损的声发射信号特征和加工过程中的主要声发射干扰噪声的特征,采用自适应滤波、高低通滤波信号比较、双阈值判别等监测方法剔除干扰信号并准地识别刀具破损信号。结论经实验证明,该系统具有较强的抗干扰性和较高的可靠性。     

Influence of the Magnetic High-speed Steel Cutting Tool on Cutting Capability

The high-speed steel cutting tool has advantaged i n modern cutting tool for its preferable synthetical performance, especially, in a pplication of complicated cutting tools. Therefore, the study of the high-speed steel cutting tools that occupied half of cutting tools has become an importa nt way of studying on modern cutting technology. The cutting performance of hi gh speed-steel cutting tools will be improved by magnetization treating method. Microstructure of high-speed steel will be changed as a ...     

基于切削参数和刀具状态的铣削功率模型

以经典铣削力模型为基础，同时考虑刀具磨损的影响，建立了基于切削参数（主轴转速、进给量、背吃刀具（即切削深度）、工件材料及刀具材料）的铣削功率模型。试验证明，该铣削功率模型能正确反映铣削功率信号与刀具状态及各种切削参数之间的关系。     

强力切削时刀具安装方式的选择

本文通过对强力切削时刀具安装方式的理论分析与生产实践，找到解决强力切削时刀具合理的安装方式，为实现强力切削提供了理论依据。     

刀具磨损对表面粗糙度的影响与对策

镍基合金材料在600℃以上高温中具有高强度,抗氧化性及耐腐蚀性的优良性能,常常用于航空,核电等重要领域。在对其切削加工时,一般采用冷风切削技术。也就是在对镍基高温合金材料等类似工件材料切削时,使用-30℃-60℃的低温冷风喷射到切削区,同时使用微量的植物油代替润滑剂,达到控制高速切削时切削区温度的目的,从而有效减小刀具刃的磨损,进而减少表面粗糙度。本文阐述通过设置不同的切削实验条件,对高温合金材料进行高速切削,分析不同条件下刀具刃磨损情况,并就刀具磨损的深浅程度对加工件表面粗糙度的不同影响进行分析。     

镶铸截齿与锻造钎焊截齿损坏形式对比分析

通过井下采煤对比试验,分析了镶铸截齿与锻造钎焊截齿的损坏特点,镶铸截齿具有耐磨抗弯曲的优点,但有折断现象：而锻造钎焊截齿抗折断性好,但耐磨抗弯曲性远低于镶截齿,镶铸截齿的使用寿命可达锻造钎焊截齿的４倍以上。     

TiB_2弥散强化Al_2O_3陶瓷刀具的切削性能

研究了Al2O3－TiB2复合陶瓷的力学性能．结果表明，当TiB2含量为20wt％时，能获得较高的综合性能．用此配方制成的陶瓷刀具具有较高的耐磨性能．后刀面磨损量VBmax比YW1低1倍左右．陶瓷刀具的磨损以微区剥离为主要机制．此外，还对比了陶瓷刀具和硬质合金刀具的切削力变化情况．     

超高速切削时的T－v关系与切削力

研究了用ＮＴ５硬质合金端铣刀以３００～７８５ｍ／ｍｉｎ的速度铣削ＥＸ３０钢时刀具耐用度Ｔ和切削速度ｖ，主切削力Ｆ２与切削速度ｖ、进给速度ｖｆ、吃刀量ａｐ之间的关系，给出了刀具磨损曲线、Ｔ－ｖ关系曲线、Ｔ－ｖ关系式以及Ｆ２－ｖ，Ｆ２－ｖｆ，Ｆ２－αｐ关系曲线及关系式，并对这些关系和规律进行了机理的分析与讨论．     

PASSIM8K接装机滤嘴烟支切割鼓轮尘槽改进

通过对PASSIM接装机最后切割鼓轮尘槽进行改进,利用鼓轮体内部的负压吸风及时将切割尘末吸除,不但使成品滤嘴烟支切口光滑平整,保证了烟支的外观质量,而且也减少了打刀、同步齿形带断裂损坏等问题,减少了因频繁清理而停机的次数和维修时间,提高了设备的有效作业率．在维护和保养最后切割部件时也更加方便,节时省力．     

CBN刀具加工合金涂层细长轴试验研究

通过对合金涂层的机加工性能分析,并采用ＣＢＮ（立方氮化硼）刀具对合金涂层细长轴进行切削实验,得出使用ＣＢＮ刀具以车代磨的条件及优越性．研究了刀具磨损及其寿命,给出了ＣＢＮ刀具以车代磨的适用范围．