[發明專利]一種基于小波分析的磨削加工工況檢測系統及其方法

有效

• 申請號: 201010132142.5
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101819119A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 楊京;徐水竹;程建春;劉翔雄
• 申請（專利權）人: 南京大學;昆山華辰機器制造有限公司
• 主分類號: G01N3/58
• 分類號: G01N3/58;G01H17/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 楊曉玲

1.一種基于小波分析的磨削工況檢測方法，其特征在于硬件部分包括傳感器信息采集模塊、工況與聲發射頻段功率的對應表模塊和工況智能判斷輸出模塊；其中傳感器信息采集模塊包括安裝在磨床上的聲發射傳感器；?

該方法的步驟為：?

1)首先由聲發射傳感器按照預設的采樣頻率f_s實時采集加工現場的聲發射信號，聲發射信號序列用X_t向量標記，X_t(1)表示t時刻開始第1個采樣點，X_t(i)為第i個采樣點，i＝1……N，N為采樣序列長度；然后傳感器信息采集模塊將t時刻采集到的數據X_t向量傳遞給工況智能判斷輸出模塊；?

2)工況與聲發射頻段功率的對應表模塊中設定有標準工況，并預先采集標準工況所對應的各種磨削加工時的聲發射信號X_st，通過小波變換分析方法獲得各頻段的標準功率強度P_st，構造標準工況-聲發射頻段標準功率強度P_st的對應表；該標準工況-聲發射頻段標準功率強度P_st的對應表的對應關系采用如下設置步驟：?

設t時刻的工況為向量Y_t，Y_t包含四個變量，第一個變量Y_t(1)為接觸參數，布爾變量類型，當工件和刀具接觸時Y_t(1)為1，當工件和刀具未接觸時Y_t(1)為0；第二個變量Y_t(2)為灼傷參數，布爾變量類型，當工件灼傷時為1，當工件未灼傷時為0；第三個變量Y_t(3)為裂紋參數，布爾變量類型，當工件有裂紋時為1，當工件沒有裂紋時為0；第四個元素Y_t(4)為刀具鈍化系數，整型變量類型，取值在0-100之間，用以反映刀具的鈍化程度;

3)工況智能判斷輸出模塊對步驟1)中實時采集的聲發射信號X_t進行小波變換分析后，獲得當前聲發射信號各頻段的功率強度P_t；根據P_t和預設的標準工況-聲發射頻段標準功率強度P_st的對應表中的P_st進行匹配，利用RMS算法計算擬合誤差值，在誤差值小于0.01時，認定當前工況和標準磨削工況匹配，輸出此磨削工況。?

2.根據權利要求1所述的基于小波分析的磨削工況檢測方法，其特征在于使用線性增加的鈍化系數來反映刀具當前的鈍化程度，具體為：?

定義t₀時刻刀具剛修整過，刀具處于鋒利狀態時的鈍化系數為0，即：?

Y_t0(4)＝0時，此時的頻段功率強度：?

其中i＝4；j＝1……m，j為頻段值；?

刀具在使用過程中逐漸鈍化，直至t_p時刻達到必須修整，定義此時的鈍化系數為100，即?

Y_tp(4)＝100時，此時的頻段功率強度：?

其中i＝5，j＝1……m，j為頻段值；?

則在其它加工階段t時刻的裂紋參數：?

Y_t(3)＝(P_t-P_t0)/(P_tp-P_t0)????…………式(1)?

其中：?

j＝1……m，j為頻段值；?

t₀＜t＜t_p。?