[发明专利]基于占能比的铣削加工颤振在线监测方法

摘要

本发明公开了一种基于占能比的铣削加工颤振在线监测方法，属于振动监测领域，涉及信号处理与状态监测两方面。本发明借助于非接触测量的声压传感器对加工过程中的声压信号进行数据采集，根据颤振发生时能量集中频段转移理论，对采集的数据进行了小波包分解，构建出了颤振发生时特征值变化趋势，基于此，设置了时域有效值和频域上占能比阈值，作为加工在线监测设定判断标准，实现了铣削加工颤振的非接触高精度在线监测。该监测方案信号来源于声压，声压传感器易于固定，信号来源方便。颤振的监测经过多重标准，考虑了时域及频域特征，在提高方案的可靠性的同时还可以提高计算效率。

主权项

1.一种基于占能比的铣削加工颤振在线监测方法，其特征在于，步骤如下：步骤A.采集声压信号：利用磁座支架将声压传感器吸附于机床侧壁，采集铣削加工过程中的声压信号，存至计算机内；步骤B.计算每圈有效值和平滑处理：将声压信号的每圈采样点数作为时域数据段，计算每圈有效值并进行平滑处理；步骤C.与有效值阈值比较：将步骤B得到的有效值与设定的阈值R_C比较，有效值大于R_C进入步骤D，有效值小于R_C返回步骤A；步骤D.db5小波包分解：主轴转速1800rpm，轴频30Hz，采样频率5120Hz，刀具一阶固频808Hz，通过db5小波包对满足阈值要求信号进行6层分解，分解频40Hz；步骤E.计算占能比值并与阈值比较：计算固频及其附近关心频段占能比值Sum_energy，当关心频段占能比值大于45％进入步骤F，否则返回步骤A；Sum_energy＝Energy₂₀+Energy₂₁           (1)其中，Energy₂₀表示经过小波包6层分解后第20频段的占能比值，Energy₂₁表示经过小波包6层分解后第21频段的占能比值；步骤F.计算特征值并与阈值比较：计算步骤E中的关心频段占能比值与轴频段占能比值的比值C_i，特征值大于25认为发生颤振，不大于25认为不发生颤振，返回到步骤A；其中，Energy₁表示经过小波包6层分解后是轴频频段的占能比值。