汽车发动机面铣刀具破损在线监测研究及其应用

摘要

在汽车发动机生产中，刀具破损在多刀齿面铣刀铣削加工过程中较为常见。针对汽车发动机生产中多刀齿面铣刀加工特点，当单个刀齿出现破损时对整个加工过程不会产生影响；但是当多个刀齿出现严重破损时，刀具整体切削性能会发生改变，对机床以及工件质量等都会造成影响。根据汽车发动机面铣削加工过程中刀具破损情况研究面铣刀具破损监测方法，实现汽车发动机生产中的面铣刀具破损程度在线监测。其主要研究内容如下：
　　首先，对汽车发动机面铣削过程中不同切削位置刀齿切削量变化等加工工艺特点进行分析，同时根据加工过程刀具破损特点分析基于主轴电机电流信号的刀具破损监测方法。
　　建立刀具破损监测系统，对采集信号进行滑动平均法预处理，根据汽车发动机面铣削过程的刀齿切削量发生变化等特点研究基于动态阈值法的刀具破损监测方法通过对动态阈值法中的相关参数进行标定，包括对动态阈值系数的学习、动态阈值基准值的计算等，实现汽车发动机生产中刀具破损在线监测。
　　在刀具破损监测的基础上，进一步对刀具破损程度进行分析，实现对多刀齿面铣刀整体破损程度进行监测。通过将齿差-方差法应用于实际破损监测信号中，分析实际破损程度与信号特征值之间的关系，验证刀具整体破损程度监测方法。
　　最后，将刀具破损监测方法应用于发动机曲轴生产过程中，在发动机曲轴面铣加工过程中，能够准确监测出刀具破损情况，提高曲轴生产线加工效率，进一步证实刀具破损监测方法的可靠性。

目录

声明

一、绪论

1.1 课题概述

1.2 国内外研究概况

1.3 本文主要研究内容

二、汽车发动机面铣刀齿破损分析

2.1 汽车发动机生产中加工工艺分析

2.2 面铣刀铣削加工中刀齿破损特点

2.3 刀齿破损对加工过程的影响

2.4 本章总结

三、基于动态阈值法的刀齿破损信号处理与特征提取

3.1刀具破损监测系统

3.2 信号的预处理

3.3 动态阈值法以及参数标定

3.4 基于动态阈值法的刀齿破损判断

3.5 本章总结

四、基于齿差-方差法的刀具破损程度分析

4.1 主轴电机电流信号频谱分析

4.2 基于小波分析的信号提取

4.3 齿差-方差法分析

4.4 刀齿破损程度验证

4.5 本章小结

五、刀具破损监测在曲轴生产中的应用

5.1曲轴生产中刀具破损监测

5.2 曲轴生产中的刀具崩刀

5.3 本章小结

六、总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献