基于多尺度主元分析的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、難加工材料由于其硬度高、導(dǎo)熱性差，銑削時(shí)切削力較大，切削溫度高，刀具磨損劇烈。而刀具狀態(tài)直接影響到工件表面質(zhì)量和精度，因此亟需對(duì)刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。但是，傳統(tǒng)的模式識(shí)別方法的建模過程需要獲得刀具多種磨損狀態(tài)下的信號(hào)，耗費(fèi)大量精力，顯然不適合實(shí)際切削過程中的刀具磨損監(jiān)測(cè)。
　　本文提出了一種基于多尺度主元分析（MSPCA）的刀具磨損監(jiān)測(cè)方法，這種方法只需要正常加工狀態(tài)下的數(shù)據(jù)就能建立監(jiān)測(cè)模型。在該監(jiān)測(cè)方法中，首先利用離散小波分

2、解（DWT）將數(shù)據(jù)分解到多個(gè)尺度，然后通過主元分析（PCA）建立各尺度下的主元模型，選擇顯著尺度進(jìn)行小波重構(gòu)。最終建立多尺度主元分析監(jiān)測(cè)模型，并通過多變量統(tǒng)計(jì)控制圖顯示監(jiān)測(cè)結(jié)果。為了驗(yàn)證該方法的有效性，本文選用了GH4169高溫合金進(jìn)行銑削實(shí)驗(yàn)，采用了測(cè)力儀和振動(dòng)加速度傳感器采集信號(hào)。根據(jù)兩種信號(hào)的特點(diǎn)，分別選用低通和帶通濾波器進(jìn)行預(yù)處理，并截取刀具真正參與切削時(shí)的傳感器信號(hào)。通過提取時(shí)域、頻域特征組成了訓(xùn)練樣本集和測(cè)試樣本集，對(duì)多尺度