刀具破损在线监测及其系统的研究

采用声发射（ＡＥ）和主轴电机电流双特征参数融合检测的方法,研制了一种刀具破损监测系统,主要介绍了系统的硬件结构,建立了实现参数检测数学模型,并用实验验证了该系统在线监测了刀具破损的可行性。     

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．     

自动化加工中刀具破损实时监控方法的研究

详细叙述了在自动化加工中用霍尔电流传感器和流体传递信号的新型声发射（ＡＥ）传感器，联合监测主轴电机电流和加工中的ＡＥ信号，综合判断刀具破损的原理，监控方案和实验结果，该系统可自动识别直径为０．６ｍｍ以上的钻头破损，面积大于０．２ｍｍ＾２的镗刀，铣刀破损，准确率达９８％以上。     

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。     

声发射监测刀具破损的抗干扰技术研究

目的　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确地识别刀具破损信号。结果　研制的新型监控系统,以冷却润滑液为声发射波的传播媒质,安装、使用方便,体积小,结构紧凑。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。     

车削过程中刀具磨损和破损状态的自动识别

采用机床主电动机功率法和声发射(AE)法来获取切削过程中发出的刀具磨损和破损信号,建立了刀具状态试验系统.在试验数据的基础上,建立了功率信号的自回归时序模型,在提取作为刀具磨损特征量的模型参数时考虑了切削用量的影响.针对刀具破损时功率信号时域幅值变化的随机性,提出用延时方差法来处理功率信号,数据分析结果表明,这种方法是可行的.针对切削过程中发出的AE信号,采用时频分析的方法进行处理,提取出反映刀具破损的特征量,最后利用2个并行的自适应共振神经网络ART-2实现了刀具状态的自动识别,识别成功率达到95%.     

基于分形维数的刀具状态在线监测新方法

以分形几何理论为基础,对刀具不同磨损阶段声发射信号的分形特征进行了分析。提出了计算非完全分形体信号波形的关联维数时尺度范围的确定方法,分析了声发射信号在刀具磨缶过程中分形维数的变化特性。刀具磨损切削实验数据表明,声发射信号的分形维数受切削参数变化影响较小,分形维数反映了声发射信号的几何特征,其大小能较好地反映刀具的不同磨损状态。实验结果表明,该方法能正确地实时在线监测刀具的不同磨损状态。     

刀具粘焊破损过程模型及防粘措施

提出了硬质合金刀具铣削奥氏体不锈钢刀具粘焊过程的模型，并通过试验研究，提出了防止粘焊的措施。     

用切削声信号识别刀具磨损

研究了硬质合金刀具在其后刀面的磨损处于不同阶段时，切削声在可闻阈内的变化规律，提取了频带声压级作为特征量，并建立了相应的判别函数，为刀具在线监测提供一条新途径。     

车刀破损声发射数学模型的理论研究

给出车刀在切削过程中破损的声发射源和声发射信号的时域数学模型。方法利用广义贞克定律,建立了车刀刀片裂纹扩展时的声发射能量模型,根据能量守恒原则,利用时频变换理论的帕会瓦定理推导出车刀破损的声发射信号时域数学模型。结果建立了车刀破损的声发射数学模型,阐明了车刀破损时的影响声发射信号特性的各种因素及其相互关系。     

基于模糊聚类的刀具磨损量在线监测方法

研究在加工过程中刀具磨损量实时监测和预报。针对神经网络在监测刀具磨损量中存在的缺点,在选择合适的模糊聚类标准样本的基础上,利用模糊聚类方法,加以适当推理。实验分析表明,该方法在刀具磨损量在线监测中具有较好的容错性和可分析性。在标准样本合适的条件下,利用模糊聚类方法能够正确地进行在线监测和预报刀具磨损量。     

刀具粘结破损时的三维温度场

以硬质合金刀具铣奥氏体不锈钢的铣削试验为基础，应用计算机工作站上Ｉ－ＤＥＡＳ软件 ＦＥＭ模块，进行温度场的有限元分析，得到了刀具前刀面附近温度场的分布规律，并从温度场的分析出发，探讨了硬质合金刀具粘结破损的机理。     

立方氮化硼刀具破损问题的探讨(Ⅰ)

立方氮化硼(CBN)刀具在加工合金铸铁的实际切削中破损问题十分严重。生产中要求找出有效措施以改变这种现象。本文根据弹性力学的原理,推导出了刃口区的应力分布,并在此基础上进行了光弹性模拟试验和实际切削试验。理论推导与试验结果基本吻合。当其它切削条件一定时,刀具前角由正值变为负值时,极限应力点由拉应力区移向压应力区,并根据实测数据计算出径向应力由正值变为负值。用两种不同前角的CBN刀具加工同一根合金铸铁,无论从刀具寿命或破损率及形貌上均可表明,采用本文给出的几何参数的合理性,从而找出了合理的前角数值。此外,论述了选取负倒棱的必要性。为进一步研究CBN刀具的切削性能和破损机理奠定了基础。     

刀具粘结破损时三维应力场的分析

以硬质合金马具铣削奥氏体不锈钢的铣制力试验为基础，得出了铣削速度提高时铣削力的变化规律，并用Ｉ－ＤＥＡＳ软件进行了有限元分析，得出了发生粘结破损时刀具前刀面附近应力场分布的规律，最后从应力场的分析出发，探讨了硬质合金刀具粘结破损的产生机理。     

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.