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随着市场需求的变化,制造装备的发展趋势是更加自动化和集成化。加工过程中,会发生诸多加工状态恶化的状况,使得加工过程无法如愿的连续进行。其中刀具的磨损和意外的破损就是典型的加工状况,不仅使产品质量达不到保障,生产效率也达不到理想要求,这就迫使生产方必须得加大制造投入。因此,研究有效的加工状态监测技术已然成为了实现工业自动化最为重要的一项任务,对提高加工的质量、保证加工设备的正常运转,工件使用寿命的延长,以及对操作人员的生产安全的保证具有重大意义。刀具磨损状态实时监测技术一直到上世纪中期才开始被关注,随后被众多机构深入研究,随着计算机、传感器、智能系统与模式识别、数字与图像信号处理、智能控制等先进技术的蓬勃发展,它俨然成为了一门囊括了众多学科的先进技术。为了保证连续不间断高效率的加工过程的进行,采用加工状态监控技术已成为必然。从20世纪中期开始,众多的制造大国纷纷开始了对此课题的研究,而在刀具的切削加工过程中,刀具的失效和破损无疑是最常见的故障。所以,运用先进的监测系统来预测刀具状态的变化情况的技术必将成为研究的重心。本文中基于热电效应的刀具磨损状况监测系统的研究对象是车削过程,但是本系统的应用对象是可以扩大到整个制造加工系统。目的是展开对刀具和工件之间的热电效应研究来监测加工中心刀具磨损和破损的新型技术。热电效应产生的原理是:在金属的切削过程中,由于刀具与被切削工件的材料不同,金属间因摩擦会产生巨大的热量,因此切削过程中两者之间会产生热电效应,所产生的热电参数值和刀具磨损量存在着一定的关系。对切削用量三要素以及三要素的选择规律做了简要介绍。随后在实验设计方案中先后对正交试验设计概念和本实验的正交设计方案做了详细说明。通过最后的实验数据处理和分析得出了切削用量三要素对热电参数值的影响程度大小排序,并通过比较得到结论:切削用量对热电参数值的影响规律和切削用量对切削温度的影响规律是一致的。最后运用最小二乘法对试验结论做出归纳和总结,得出刀具磨损量和对应热电参数值的函数和曲线,进而根据多项式函数来反推各个热电势值对应的磨损量。本文以刀具失效时的热电参数值作为评判依据,即,当系统监测的热电参数值达到该临界值时,将自动的或者人为的使车床停机,从而提醒工人及时换刀。最后通过一组实验,验证当达到热电参数值的临界点时,测量出来的刀具磨损量在合理误差范围内,说明了本文中基于热电效应的刀具磨损状态监测技术的可行性。