基于振動分析的刀具磨損狀態(tài)與切削參數(shù)之間相關(guān)關(guān)系的試驗研究.pdf

1、在金屬切削加工過程中，由于切削過程的多樣性、復(fù)雜性及隨機性，需要控制的參數(shù)較多，各種加工參數(shù)、刀具、材料及外部環(huán)境都不同程度地影響著加工工件表面質(zhì)量，且這些影響不是孤立的,它們之間呈現(xiàn)出高度的非線性關(guān)系和動態(tài)不穩(wěn)定性。近些年來，雖然國內(nèi)外很多學(xué)者一直致力于刀具磨損及表面質(zhì)量在線檢測的研究,但機械加工表面質(zhì)量的在線檢測技術(shù)還未成熟，目前仍是國內(nèi)外研究熱點。本文基于金屬切削加工過程中振動信號特征分析，通過二次正交旋轉(zhuǎn)組合試驗優(yōu)化技術(shù)，就銑削

2、過程中切削參數(shù)與刀具磨損狀態(tài)對切削振動及加工表面質(zhì)量的相關(guān)關(guān)系進行了研究分析，構(gòu)建了相關(guān)模型，并對它們之間影響規(guī)律進行了探討分析，以期為刀具磨損識別及表面質(zhì)量控制進一步研究提供一定的理論和試驗基礎(chǔ)條件。結(jié)合研究目標(biāo)，論文主要開展了以下研究工作：
　　1.基于DASP虛擬綜合測試儀器，以DM4600立式鏜銑加工中心為為依托搭建了銑削振動信號的采集與分析試驗平臺；構(gòu)建以光切顯微鏡為主要檢測手段，與銑削振動信號的采集相對應(yīng)的試件加工表面

3、粗糙度進行測量的測試系統(tǒng)。
　　2.結(jié)合研究目標(biāo)，對刀具磨損理論、切削振動理論、振動信號采集與分析、表面粗糙度等相關(guān)理論進行分析，確定試驗參數(shù)變動范圍；選擇確定反映刀具狀態(tài)的振動信號特征；利用試驗優(yōu)化技術(shù)進行二次正交旋轉(zhuǎn)組合銑削試驗方案的設(shè)計。
　　3.應(yīng)用CoinvDASPV10工程版數(shù)據(jù)采集分析軟件提取振動信號，并對振動信號的時域、頻域特征進行研究分析，通過試驗確定監(jiān)測刀具磨損狀態(tài)的有效振動信號特征指標(biāo)。
　　4.

4、通過響應(yīng)曲面分析，建立刀具磨損識別回歸方程；進一步分析振動信號特征指標(biāo)的有效性；在基于振動信號特征、表面粗糙度對刀具磨損與切削參數(shù)之間相關(guān)關(guān)系進行分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用Design-Expert6.0.1軟件對試驗數(shù)據(jù)進行優(yōu)化分析，得出試驗最優(yōu)切削參數(shù)組合。
　　論文通過對振動信號的采集、分析和刀具磨損識別等方面所進行的試驗和研究表明，所建立的刀具磨損識別回歸方程以及所確定的特征頻段可作為監(jiān)測刀具磨損的依據(jù)；通過分析刀具磨損和切削參數(shù)