[发明专利]精密零件加工削力信号自动分段方法

权利要求书

1.一种精密零件切削力信号自动分段的方法，具有如下技术特征：设计开发具有数据清洗模块、数据滤波模块、选取参考波形模块、切削力数据分段模块和结果显示模块构成的自动分段软件，自动分段软件对测力仪采集到的精密零件不同特征，以及加工过程中的切削力信号进行分析、整理和处理，加载切削力数据文件；数据清洗模块针对载入的切削力信号数据，采集试验设置的采样时间数据，选取待处理的特征数据，去除无关的头部数据，去除末尾0值；数据滤波模块设置带通滤波器参数，对分段数据进行滤波处理，去除无关的干扰信号；选取参考波形模块根据滤波后的数据范围和加工特征类型，确定各参考波形中心数据点和带宽，从滤波数据中切片产生多个参考波形数据；切削力数据分段模块将参考波形与滤波后的切削力信号数据进行相关性处理，得到相关处理后的分段数据，并设置高通滤波器滤除低频分量的信号，将滤波后的分段数据远端置0，对分段数据进行脉冲点检测，去除离群值，取出分段数据中相关最明显的起始和结束范围；结果显示模块将分段后数据进行图形化显示，分段后的数据保存为.csv格式文档。

2.如权利要求1所述的精密零件切削力信号自动分段的方法，其特征在于：测力仪对精密零件加工过程中的切削力进行实时测量，获取加工过程X方向、Y方向和Z方向的时间数据和力学分布数据，将采集到的随时间变化的切削力信号，从上到下分别为X方向、Y方向和Z方向，将该三个方向不同的力学参数分别送入自动分段软件，形成切削力数据文件。

3.如权利要求1所述的精密零件切削力信号自动分段的方法，其特征在于：自动分段软件将加载的切削力数据头部描述信息描述为字符类型，选取随加工特征变化最为明显的X方向数据作为待处理数据。

4.如权利要求1所述的精密零件切削力信号自动分段的方法，其特征在于：数据清洗模块将数据采集试验中超出了实际加工时间数据将全部去除不用，将采样时间设置窗长为6的滑动窗口，数据清洗模块把连续6个数据为0表示数据已达到末端。

5.如权利要求1所述的精密零件切削力信号自动分段的方法，其特征在于：数据滤波模块在数据滤波中，设置带通滤波器参数，并配置好滤波阶数和滤波范围，对数据进行滤波处理，去除无关的干扰信号，将滤波后的数据负半轴设置为0，正半轴保持不变。

6.如权利要求1所述的精密零件切削力信号自动分段的方法，其特征在于：选取参考波形模块根据数据范围和加工特征类型，确定各参考波形的中心数据点和带宽，从滤波后的数据中切片分别产生多个参考波形数据，将参考波形分别与滤波后的数据进行相关性处理，得到多组相关处理后的数据。

7.如权利要求1所述的精密零件切削力信号自动分段的方法，其特征在于：切削力数据分段模块去除离群值后，判断参考波形选取模块是否将参考波形相关处理完成，是则将分段后数据图形化后送入结果显示输出模块，完成数据分段输出，否则返回到参考波形选取模块，直到完成参考波形相关处理，取出数据中相关最明显的起始和结束范围内的数据，将上述范围内的分段数据置为高，超出范围的数据置为低，得到相关处理后的数据。

8.如权利要求1所述的精密零件切削力信号自动分段的方法，其特征在于：切削力数据分段模块设置高通滤波器参数，并配置好滤波阶数和滤波范围，滤波后的数据远端置0，远端范围定义为距中心数据点10倍带宽以外，再对数据进行脉冲点检测。

9.如权利要求8所述的精密零件切削力信号自动分段的方法，其特征在于：去除离群值后，切削力数据分段模块将脉冲点检测中超出众数间距1.5倍间距的两个脉冲，定义为离群脉冲，去除离群值后，取出数据中相关最明显的起始和结束范围内的数据，将起始和结束范围内的数据置为10，超出范围的数据置为0。

10.如权利要求1所述的精密零件切削力信号自动分段的方法，其特征在于：结果显示模块将切削力数据分段模块分段后的数据组合显示在同一张图上，并依据分段标记分别对X方向、Y方向和Z方向的信号进行图形化分段，每一段用不同颜色标识，分段后的数据保存为.csv格式文档。