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汽车发动机铣削刀具磨损在线监测研究及应用
| 论文题名： | 汽车发动机铣削刀具磨损在线监测研究及应用 |
| 关键词： | 汽车发动机;铣削工艺;刀具磨损;在线监测 |
| 摘要： | 在数控加工中刀具磨损严重影响了工件的加工质量、精度和效率。在汽车发动机生产中，大多采用流水线的生产方式，如果不能及时发现并更换已经磨损的刀具，则很可能引起机床故障和质量事故，进而导致整条流水线不能正常运行且提高了废品率。结合汽车发动机生产的实际情况和需求，本文研究了一种基于主轴电机电流的刀具磨损辨识方法。其主要研究内容如下： 首先，对汽车发动机生产的工艺和刀具磨损的类型和机理进行了分析。在其分析基础上给出了基于主轴电机电流的刀具磨损总体研究方案。搭建了刀具磨损监测的测试实验平台。 在对发动机缸体曲轴的工艺分析基础上，给出了电流信号的预处理方法。研究了不同平滑参数对信号平滑处理效果的影响，以及随刀具的磨损，电流信号在时域和频域内的变化规律。 深入对比了滑动幅值、滑动方差和小波能量值作为刀具磨损特征值的磨损监测效果，以及不同特征反映，确定了不同特征值的应用范围和对象。学习刀具磨损规律，建立了刀具磨损状态辨识模型。 最后，制定了刀具监控的具体实现方法。完成了刀具监控装置与数控系统连接的PMC程序开发。实现了刀具状态读取，进给保持和操作提示等相关控制功能。对发动机缸体曲轴的刀具磨损监测效果进行了大批量的验证。刀具监控装置可以避免大部分零件损坏和机床闷车现象，显著提高加工效率。 |
| 作者： | 邓乔波 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 刘红奇;李斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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