数控车削加工过程的刀具磨损动态监测.pdfVIP

192 黄 遂等：数控车削加工过程的刀具磨损动态监测 第2期 2_33 工控机 表2刀具磨损三个阶段的振动和力信号时域变化 瑞士某公司生产的便携式数字采系统DEWE一3021，能及时 荔 vLT翮；x,z7y~11 采集传感器数据，单通道采样频率为 100KHz。 将原有车床刀台卸下后，晕新没汁与 传感器匹配的机座和 眦 黝 啦 0．5V~T ；X,z 刀架。安装刀具后进行振动传感器安装，三个振动传感器依据三 向力的方向贴在刀具和刀架上，以检测与切削外圆垂直的 振动 x 波 信号，与工件垂直的Y振动信 ，与进月方向年直的 振动信 号。 3试验结果与分析 3．3信号的频谱分析 刀具磨损经历二个阶段，既仞期堵损、 常磨损阶段和的剧 刀具磨损一j个阶段(从上到 F)的振动和力信号频域图，如图 烈磨损阶段。用DEWESoft软件对实验采集到的 具磨损数据进 5所示。频域变化表，如表 3所示。 行动态的时域和频域分析。图最上方是采集的总数据，黄色竖线 为当前信号区域，左侧分别为 ，Y，z方向的振动信号，右侧为 ，Y，Z方向的力信号。 3．1机床固有频谱 机床固有频谱，如图3所永。机末『固有频谱分布表，如表 1所示。 图5刀具磨损三个阶段(从上到下)的振动和力信号频域图 表3刀具磨损三个阶段的振动和力信号频域变化 损阶段璧振动信号 高频部分主譬翳合5-产30K生H值不大’ 图3机床 固有频谱 力信号 x方向有7～12K ， 向 5KH 以下 表 1机床固有频谱分布 振动信号 谱分布乎都在25KHz以下 ． ， ． 。 振动信号 低频部分在 13KHz以下，能量主要集中在2．5Kftz左右 巅霞力信号 j zHl2：T以下； 低频部分存 6KHz以下，且能量主要集中在 2．5KHz左右 持 x方向的频率主要在 30KHz以下，有30～45KHz的 力信号 高频部分与振动信号一致住 45KHz处有幅值教大的 静 赓 抓驯旧 低幅值信号；Y， z方向的频率主要在 37～50KHz 单峰奇异信号 损阶段 ^ x方向上的力信号有7．5～11KHz，幅值不大；Y，Z方 向与正常加工阶段频率几乎无变化 3_2信号的时域分析 以仁数据反映车削加工过程中新刀到钝刀的磨损情况，加工 刀具磨损三个阶段(从 }：到下)的振动和力信号时域图，如图