基于深度學(xué)習(xí)的刀具磨損檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-31 16:24
隨著機(jī)械加工變得更加智能化、自動(dòng)化、高效化、機(jī)械的故障檢測(cè)就成為了不可或缺的一部分,而其中刀具是機(jī)械加工中最重要的一部分,但是在高速銑削過(guò)程中,很難檢測(cè)到刀具的磨損狀態(tài),而刀具磨損嚴(yán)重時(shí)將影響加工精度和生產(chǎn)成本,同時(shí)會(huì)間接地影響到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。如何更高效、更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)刀具磨損在線的檢測(cè),讓諸多學(xué)者都躍躍欲試,因此有關(guān)刀具磨損狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的研究具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。本文以刀具磨損在線檢測(cè)為研究對(duì)象,通過(guò)采集數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析學(xué)習(xí),從而提出了一種基于3-KMMBS的刀具磨損檢測(cè)方法,并搭建了基于深度學(xué)習(xí)的刀具磨損檢測(cè)系統(tǒng)。論文主要的研究?jī)?nèi)容如下:1.首先,采集高速刀具銑削時(shí)在不同軸向的振動(dòng)和聲發(fā)射信號(hào),利用小波分析等對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,其中包括對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行小波包變換,利用提取到的近似系數(shù)與細(xì)節(jié)系數(shù)確定其是否具有奇異性;對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行倒頻譜分析,確定刀具不同的磨損程度具有不同的AE值,并采用改進(jìn)的3-K-Means聚類算法聚類出刀具的三種磨損狀態(tài)區(qū)間。2.其次,根據(jù)有標(biāo)簽樣本和無(wú)標(biāo)簽樣本,建立多選擇多隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行特征學(xué)習(xí),再使用Softmax分類器進(jìn)行分類;其中...
【文章來(lái)源】: 黃鶴翔 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所)
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
刀具磨損曲線
第4章刀具磨損檢測(cè)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)43圖4.8刀具磨損類型圖Figure4.8Typeoftoolwear圖4.9刀具磨損區(qū)域Figure4.9Toolweararea4.4.2刀具磨損判別一、刀具磨損原因在高速銑削加工過(guò)程中,刀具的磨損原因往往與其他設(shè)備上零部件的磨損原因大相徑庭。設(shè)備上的其他零部件,例如:儀表盤,傳感器等這些零部件的損耗更多的是發(fā)生在內(nèi)部的,比如:過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量和計(jì)算會(huì)導(dǎo)致儀器內(nèi)部溫度急劇上升,其內(nèi)部的金屬迅速你氧化,使得某些計(jì)量功能發(fā)生了偏差,進(jìn)一步會(huì)使得儀器報(bào)廢,成本增加等。不同于以上損耗,刀具的磨損更多的是發(fā)生在外部的,比如:過(guò)高的切削力會(huì)使得刀具后刀面磨損加劇,進(jìn)一步影響到了工件的精度和產(chǎn)品質(zhì)量,如果這個(gè)時(shí)候不更換新的刀具的話,不僅加工工件滿足不了生產(chǎn)需求,
第4章刀具磨損檢測(cè)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)43圖4.8刀具磨損類型圖Figure4.8Typeoftoolwear圖4.9刀具磨損區(qū)域Figure4.9Toolweararea4.4.2刀具磨損判別一、刀具磨損原因在高速銑削加工過(guò)程中,刀具的磨損原因往往與其他設(shè)備上零部件的磨損原因大相徑庭。設(shè)備上的其他零部件,例如:儀表盤,傳感器等這些零部件的損耗更多的是發(fā)生在內(nèi)部的,比如:過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量和計(jì)算會(huì)導(dǎo)致儀器內(nèi)部溫度急劇上升,其內(nèi)部的金屬迅速你氧化,使得某些計(jì)量功能發(fā)生了偏差,進(jìn)一步會(huì)使得儀器報(bào)廢,成本增加等。不同于以上損耗,刀具的磨損更多的是發(fā)生在外部的,比如:過(guò)高的切削力會(huì)使得刀具后刀面磨損加劇,進(jìn)一步影響到了工件的精度和產(chǎn)品質(zhì)量,如果這個(gè)時(shí)候不更換新的刀具的話,不僅加工工件滿足不了生產(chǎn)需求,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LabView控制的激光Z掃描綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J]. 邱學(xué)軍,姚文俊,曹振洲,沈健. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2020(04)
[2]多路信號(hào)采集顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 李青. 科技風(fēng). 2020(11)
[3]曲面銑削過(guò)程加工路徑對(duì)切削力和磨損的影響研究[J]. 吳雪峰,牟澳磊,尹海亮,劉亞輝. 工具技術(shù). 2020(01)
[4]基于機(jī)器視覺(jué)的立銑刀磨損檢測(cè)方法研究[J]. 劉建春,江駿杰,鄒朝圣. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2020(01)
[5]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的銑削刀具壽命預(yù)測(cè)研究[J]. 黃志平,黃新宇,李亮,郭月龍. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2020(01)
[6]鈦合金銑削加工中冷卻潤(rùn)滑方式的作用效果研究[J]. 陳博川,袁松梅,朱光遠(yuǎn),楊宏青,姜濤. 航空制造技術(shù). 2019(21)
[7]基于KNN的刀具磨損狀態(tài)檢測(cè)[J]. 范云龍,陳勁杰. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2019(09)
[8]基于深度學(xué)習(xí)與粒子濾波的刀具壽命預(yù)測(cè)[J]. 王國(guó)鋒,董毅,楊凱,安華. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2019(11)
[9]不同切削距離下硬質(zhì)合金刀具加工GH4169的切削性能研究[J]. 王奔,?,王碧玲,遲興春,王明海. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2019(07)
[10]刀具磨損監(jiān)測(cè)與車削仿真研究[J]. 湯文科,韋遼. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2019(03)
博士論文
[1]面向切削過(guò)程在線監(jiān)測(cè)的多傳感器集成式智能刀柄研究[D]. 解正友.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
碩士論文
[1]鈦合金車削加工刀具磨損建模技術(shù)研究及預(yù)測(cè)分析[D]. 唐柏清.西安理工大學(xué) 2019
[2]基于LSTM循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BTA鉆頭磨損監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D]. 王毫.西安理工大學(xué) 2019
[3]基于深度學(xué)習(xí)的銑刀磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 郝佰田.大連理工大學(xué) 2019
[4]非晶合金直角自由切削時(shí)的切削力、切屑形態(tài)及刀具磨損研究[D]. 李旭陽(yáng).燕山大學(xué) 2019
[5]基于切削仿真的高效銑削鎳基高溫合金工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 羅凱.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2019
[6]基于深度學(xué)習(xí)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究[D]. 林楊.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[7]基于激光傳感器的刀具磨損檢測(cè)方法研究[D]. 代紅川.華北電力大學(xué) 2017
本文編號(hào):2949939
【文章來(lái)源】: 黃鶴翔 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所)
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
刀具磨損曲線
第4章刀具磨損檢測(cè)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)43圖4.8刀具磨損類型圖Figure4.8Typeoftoolwear圖4.9刀具磨損區(qū)域Figure4.9Toolweararea4.4.2刀具磨損判別一、刀具磨損原因在高速銑削加工過(guò)程中,刀具的磨損原因往往與其他設(shè)備上零部件的磨損原因大相徑庭。設(shè)備上的其他零部件,例如:儀表盤,傳感器等這些零部件的損耗更多的是發(fā)生在內(nèi)部的,比如:過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量和計(jì)算會(huì)導(dǎo)致儀器內(nèi)部溫度急劇上升,其內(nèi)部的金屬迅速你氧化,使得某些計(jì)量功能發(fā)生了偏差,進(jìn)一步會(huì)使得儀器報(bào)廢,成本增加等。不同于以上損耗,刀具的磨損更多的是發(fā)生在外部的,比如:過(guò)高的切削力會(huì)使得刀具后刀面磨損加劇,進(jìn)一步影響到了工件的精度和產(chǎn)品質(zhì)量,如果這個(gè)時(shí)候不更換新的刀具的話,不僅加工工件滿足不了生產(chǎn)需求,
第4章刀具磨損檢測(cè)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)43圖4.8刀具磨損類型圖Figure4.8Typeoftoolwear圖4.9刀具磨損區(qū)域Figure4.9Toolweararea4.4.2刀具磨損判別一、刀具磨損原因在高速銑削加工過(guò)程中,刀具的磨損原因往往與其他設(shè)備上零部件的磨損原因大相徑庭。設(shè)備上的其他零部件,例如:儀表盤,傳感器等這些零部件的損耗更多的是發(fā)生在內(nèi)部的,比如:過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量和計(jì)算會(huì)導(dǎo)致儀器內(nèi)部溫度急劇上升,其內(nèi)部的金屬迅速你氧化,使得某些計(jì)量功能發(fā)生了偏差,進(jìn)一步會(huì)使得儀器報(bào)廢,成本增加等。不同于以上損耗,刀具的磨損更多的是發(fā)生在外部的,比如:過(guò)高的切削力會(huì)使得刀具后刀面磨損加劇,進(jìn)一步影響到了工件的精度和產(chǎn)品質(zhì)量,如果這個(gè)時(shí)候不更換新的刀具的話,不僅加工工件滿足不了生產(chǎn)需求,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LabView控制的激光Z掃描綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J]. 邱學(xué)軍,姚文俊,曹振洲,沈健. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2020(04)
[2]多路信號(hào)采集顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 李青. 科技風(fēng). 2020(11)
[3]曲面銑削過(guò)程加工路徑對(duì)切削力和磨損的影響研究[J]. 吳雪峰,牟澳磊,尹海亮,劉亞輝. 工具技術(shù). 2020(01)
[4]基于機(jī)器視覺(jué)的立銑刀磨損檢測(cè)方法研究[J]. 劉建春,江駿杰,鄒朝圣. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2020(01)
[5]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的銑削刀具壽命預(yù)測(cè)研究[J]. 黃志平,黃新宇,李亮,郭月龍. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2020(01)
[6]鈦合金銑削加工中冷卻潤(rùn)滑方式的作用效果研究[J]. 陳博川,袁松梅,朱光遠(yuǎn),楊宏青,姜濤. 航空制造技術(shù). 2019(21)
[7]基于KNN的刀具磨損狀態(tài)檢測(cè)[J]. 范云龍,陳勁杰. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2019(09)
[8]基于深度學(xué)習(xí)與粒子濾波的刀具壽命預(yù)測(cè)[J]. 王國(guó)鋒,董毅,楊凱,安華. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2019(11)
[9]不同切削距離下硬質(zhì)合金刀具加工GH4169的切削性能研究[J]. 王奔,?,王碧玲,遲興春,王明海. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2019(07)
[10]刀具磨損監(jiān)測(cè)與車削仿真研究[J]. 湯文科,韋遼. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2019(03)
博士論文
[1]面向切削過(guò)程在線監(jiān)測(cè)的多傳感器集成式智能刀柄研究[D]. 解正友.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
碩士論文
[1]鈦合金車削加工刀具磨損建模技術(shù)研究及預(yù)測(cè)分析[D]. 唐柏清.西安理工大學(xué) 2019
[2]基于LSTM循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BTA鉆頭磨損監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D]. 王毫.西安理工大學(xué) 2019
[3]基于深度學(xué)習(xí)的銑刀磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 郝佰田.大連理工大學(xué) 2019
[4]非晶合金直角自由切削時(shí)的切削力、切屑形態(tài)及刀具磨損研究[D]. 李旭陽(yáng).燕山大學(xué) 2019
[5]基于切削仿真的高效銑削鎳基高溫合金工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 羅凱.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2019
[6]基于深度學(xué)習(xí)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究[D]. 林楊.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[7]基于激光傳感器的刀具磨損檢測(cè)方法研究[D]. 代紅川.華北電力大學(xué) 2017
本文編號(hào):2949939
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