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        發布時間2022-06-20,由cyanbat發布 | 關鍵詞:曲面數控加工

        自由曲面CNC加工

        曲面數控加工制造周期長。操作人員容易疲勞。一旦發生故障,往往需要幾秒鐘的時間從人的感知中采取相應的措施,這可能導致產品報廢,造成嚴重的經濟損失。
        國內外關于通用零件加工中的刀具破損和加工故障診斷的研究報告較多。其中大部分集中在聲發射、切削力或振動監測等方面,并取得了很大進展。然而,處理是復雜的。具有自由曲面特征的模具和其他工件仍然缺乏有效的監控技術。原因是過切信號難以識別。二是為實時監控提供有效手段。本文使用當前的信號處理工具——小波分析。

        對原始信號的不同時間段和頻段進行“聚焦”掃描,從時頻空間準確提取過切信號。

        1 小波分析概念小波分析是傅里葉分析的發展。它采用了徐樹新等人:自由曲面數控加工中過切的小波分析彈性小波基函數kb(t)作為積分變換函數。對于不同的頻率,分析檢測高頻特性時,自動改變時間窗口,根據尺度參數a的伸縮(a減小)分析檢測低頻特性時(a增大),自動改變時間窗口變寬,頻率窗口自動變窄,實現了不同時間段的時頻窗口自適應變化。

        基函數可以改變。沿時間軸滑動,讓您可以隨時分析信號的任何細節。
         

        2 自由曲面處理中過切信號的小波分析原理。在數控加工中,刀具端面與工件表面相交的部分稱為過切。屬于異常切割。當工件自由曲面過切時,切削力突然發生變化,導致切削功率發生變化,驅動刀具的電機電流也會隨之變化。因此,監測電機電流隨切削力的變化,可以間接監測刀具狀態,并從主軸電機中提取電流信號。最簡單的方法是使用串聯電阻執行 I/。

        U轉換,以電壓的形式輸出,但電阻的加入改變了電機本身的負載特性,降低了測量的精度。此外,連接在電阻兩端的其他儀器必須對其進行等效變換以暫停其電位,這無疑增加了測量系統的復雜性。鑒于此,本文采用磁平衡霍爾電流傳感器。傳感器本身連接到直流電源。霍爾元件內部會產生磁場。當電機的電流輸入端連接到傳感器時,在其輸出端產生電流。它在霍爾元件內部產生一個平衡的磁場。如果電機電流發生變化,平衡磁場會受到影響。為了達到新的平衡,必須相應地改變輸出電流。因為霍爾元件在輸入和輸出之間具有良好的線性關系,其輸出信號的波動可以間接反映電機電流的變化。

        設輸出信號為f(t),則f(t)的連續小波變換可以定義為f(t)和,)(的內積的多分辨率近似,對應的尺度函數1,所以V/空間的基函數也應該位于V/+i空間中,因此可以用V/+i空間的規范正交基在V的正交投影中分別表示1和2'的逼近/+i和V/。根據投影定理,分辨率2'的細節信號應該是原始信號在V/的正交互補空間上的正交投影,大約為V+1。設這個正交互補空間為W /, 那是,W/空間2/(x -2/n)的基函數也應該位于V/+i空間中,所以也可以用V+1空間中的規范正交基公式(5)來表示signal/(t)GV+1,

        則上式表明f(t的離散逼近Af)可以從更高層次的離散逼近Ad+i/pass filter得到。
        f(t)的細節信號D/f也可以從更高層次的離散逼近Ad+i/通過另一個濾波器得到。濾波器 h(n)g(n) 由縮放函數 h(t) 和小波函數⑴的內積定義。如果原始信號A0f有N個樣本,只需給出所謂的a,b(t)-a小波基函數,當a>1(t)時波形拉伸,當a<1時,
        對于計算機采樣的數字信號,二元信號過切小。工具2工件容易出現。為了簡化試驗過程,同時兼顧過切的基本特性,

        對原始測量信號進行小波分解,變換結果列在變換結果中。從變換結果可以看出,發生過切時,小尺度(高頻)的反射不明顯,但在第四尺度上過切特征明顯。表明在實際監測中,可以在這個尺度上設置一個閾值來識別切割狀態,其橫切點在小波變換圖中的時頻兩個方向上都準確定位,便于實時監測. 3.2 橫切試驗兩種試驗條件:銑刀直徑為10mm,切削深度=0.5mm,主軸轉速n=500r/min,進給速度v=150mm/min,過切深度Q1mm,工件材料為A潮,刀具材料為高速鋼。從圖中可以看出實測信號及其小波分解。從圖中可以看出,在高頻范圍內過切點并不明顯。

        同樣在第四個刻度上,過切特征清晰地顯示出來。4 結束語 小波變換為信號的時頻定位 提供數學基礎,采用小波分析方法,可以同時從時域和頻域對信號進行分析,對點進行精確的時頻定位出于興趣。在工件自由曲面的數控加工中,過切是一種常見的失效形式。入口點包含豐富的頻率信息,但僅從時域觀測很難獲得過切的相關信息。小波分析可以觀察不同時間和不同段的信號,可以準確提取頻率突變點的各種信息。

        它表明,在時間上,空間使用“聚焦”掃描來觀察過切信息。雖然在某些頻段反射不明顯,但在其他頻段,小波系數值明顯突出,可以有效地實時識別刀具的切削狀態。刀具狀態監控奠定基礎 并能準確提取頻率突變點的各種信息。

        它表明,在時間上,空間使用“聚焦”掃描來觀察過切信息。雖然在某些頻段反射不明顯,但在其他頻段,小波系數值明顯突出,可以有效地實時識別刀具的切削狀態。刀具狀態監控奠定基礎 并能準確提取頻率突變點的各種信息。它表明,在時間上,空間使用“聚焦”掃描來觀察過切信息。雖然在某些頻段反射不明顯,但在其他頻段,小波系數值明顯突出,可以有效地實時識別刀具的切削狀態。刀具狀態監控奠定基礎


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        文章來源:@青蝠科技   作者:@青蝠科技


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