諧小波樣本熵、混沌振子的研究與刀具磨損狀態(tài)檢測.pdf

1、在機械加工中，如何實現(xiàn)刀具磨損在線監(jiān)測是國內(nèi)外學者研究的熱點之一。在切削過程中，刀具磨損直接導(dǎo)致切削力增大，從而造成工件/刀具系統(tǒng)的振動增大，降低了刀具的使用壽命，對機床精度也將產(chǎn)生損害。刀具磨損將導(dǎo)致工件尺寸精度及表面質(zhì)量變差。刀具工況監(jiān)控和磨損量在線識別是實現(xiàn)高效低耗和加工過程自動化的一項關(guān)鍵技術(shù)。本文主要工作如下:
　　 (1)系統(tǒng)的證明了連續(xù)諧波小波的構(gòu)造、正交性證明，特別是證明了諧波小波在頻域具有良好的盒特性;對離散二

2、進諧波小波的正交性和其他性質(zhì)給出了數(shù)學上的詳細證明。推導(dǎo)出了二進離散諧波小波表達式，證明了離散二進小波的水平正交關(guān)系和垂直正交關(guān)系。
　　 (2)詳細分析了諧波小波在時間序列分解算法和重構(gòu)算法的三維時頻網(wǎng)格圖對微弱奇異信號的敏感性，提出了應(yīng)用諧波小波的時頻剖面圖，實現(xiàn)對振動信號中奇異信號的提取。
　　 (3)根據(jù)樣本熵模型在生物醫(yī)學信號中的應(yīng)用，理論上證明樣本熵能夠更精確對短時間序列的復(fù)雜度描述。將這一數(shù)學模型首次應(yīng)用到

3、對刀具磨損度的判別上，不需要采集大量的數(shù)據(jù)就能準確分析刀具磨損程度，有利于實時監(jiān)測的實現(xiàn)。
　　 (4)針對磨損刀具和鋒利刀，通過實驗采集了54組不同工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，首先進行諧波小波分解，找出磨損刀具和鋒利刀有明顯差異的分解層，對該層計算樣本熵值的大小。這種工程應(yīng)用能夠更加精確的確定一個閾值來描述刀具磨損程度。
　　 (5)證明并分析了Duffing混沌振子在檢測奇異信號的優(yōu)良特性，應(yīng)用到刀具磨損的奇異性分析。通過對D