论文部分内容阅读
孔加工在金属材料加工中占有十分重要的地位，现代机械制造业的飞速发展，对孔加工技术要求越来越高，因此，研究开发高效、高性能孔加工刀具刻不容缓。而刀具磨损是刀具在使用过程中的关键制约因素之一，其对加工效率、成本及加工质量等有着重要影响。为此，本文针对以上问题，基于声发射(AE)技术，采用理论分析和试验验证相结合的方法对硬质合金麻花钻和铣刀在切削过程中的磨损状态进行在线监测，并对采集到的AE信号进行后续数据处理，实现了对刀具磨损、破损状态的识别和判定。主要研究内容如下：
首先，基于钻削试验，分析了影响刀具磨损的因素及大小，搭建了基于声发射技术的刀具磨损在线监测平台，并完成了声发射信号影响因素试验以及硬质合金麻花钻和铣刀磨损状态在线监测试验。
其次，对试验采集的AE信号进行时频分析，包括MATLAB小波分析、小波包分析及时域振铃分析等，并以AE振铃数作为刀具磨损监测指标。
再次，结合AE振铃数指标，对比分析了刀具寿命评价常用的其他指标，提出了刀具寿命综合量化指标理论模型，并以硬质合金麻花钻钻削TC4钛合金为例进行试验验证，获得了良好的试验结果。
最后，针对钻削刀具寿命波动性大、可靠度低等问题，采用贝叶斯(baves)小样本理论和无失效数据贝叶斯可靠性估计方法，对钻削刀具进行可靠性评估，与经典评估理论相比，贝叶斯方法减小了对现场试验信息的依赖程度，有效降低了试验成本、缩短了试验时间，提高了评估的准确性。