硬脆材料旋轉(zhuǎn)超聲加工刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、硬脆材料的高硬度和脆性，使其在旋轉(zhuǎn)超聲加工過程中具有較高的切削力和較低的材料去除率，造成刀具快速磨損，引起刀具端面形貌發(fā)生不規(guī)則的變化，進而影響工件形狀精度和表面質(zhì)量。因此，開展硬脆材料旋轉(zhuǎn)超聲加工刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的研究對于提高硬脆材料加工質(zhì)量和效率、實現(xiàn)機床自主化加工具有極其重要的意義。
　　本文確定了基于振動和切削力信息融合的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測方案，搭建相關(guān)實驗平臺。研究了旋轉(zhuǎn)超聲加工刀具整個壽命周期的端面磨損形態(tài)以及刀具磨

2、損對工件加工質(zhì)量的影響，并對刀具磨損階段進行劃分。
　　采用時域、頻域和小波包分析方法對振動和切削力信號進行分析處理，提取能夠反映刀具磨損狀態(tài)的特征。基于各特征的類內(nèi)、類間離散度和敏感度計算特征選擇因子，據(jù)此進行特征優(yōu)選達到特征降維的目的。
　　提出了一種改進的GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，采用遺傳算法進行網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值和閾值的優(yōu)化，避免網(wǎng)絡(luò)陷入局部最小值；為加速收斂過程，采用BP算法對權(quán)值和閾值進行微調(diào)；最后采用基于模糊推理的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)