[发明专利]一种刀具剩余寿命在线预测方法及系统

摘要

本发明提供一种刀具剩余寿命在线预测方法和系统，该方法将刀具及加工信息录入刀具管理系统，并通过实时采集声发射与功率信号；对刀具数据库中同类型刀具建立SVR模型，建立信号特征与磨损量的关系并设定阈值。在加工中通过对每一加工时间点的声发射、功率信号进行处理，提取一系列特征进行自回归积分滑动平均模型建模，得到信号特征的预测值，继而利用SVR模型转化为磨损量，通过与阈值对比计算出当前时刻刀具剩余寿命。所述系统包括刀具管理系统，声发射、功率信号监控系统，金属二维码打印系统与二维码扫描设备。本发明提高了刀具剩余寿命预测的准确性与实时性，提高了刀具利用率，降低了生产成本。

主权项

1.一种刀具剩余寿命在线预测方法，其特征在于，包括：在使用刀具进行加工前，将刀具信息、工件信息、切削参数录入到刀具管理系统，同时，实时记录声发射信号和/或功率信号，并将信号传输至刀具管理系统；在加工初期，记录加工阶段的声发射信号和/或功率信号数据，监测异常值，若出现信号值急剧增大的异常情况，停止加工；以刀具加工的单个零件特征作为信号处理的时间单位，记录每一时间单位的功率和/或声发射信号，使用信号处理方法提取加工信号特征；根据现有刀具数据库信息，使用支持向量回归(SVR)模型对功率(P)和/或声发射信号(AE)所提取的加工信号特征与刀具磨损量(VB)建立函数映射关系：其中：y为刀具磨损量，为功率和/或声发射信号提取的加工信号特征，ω_i为对应的系数，b为常数项；设定刀具磨损量阈值；对提取的所述加工信号特征利用自回归积分滑动平均模型(ARIMA)建模；预测下一时间单位及以后的信号特征；根据上述支持向量回归(SVR)模型，将预测到的所述信号特征转化为磨损量(VB)，并通过与设定的所述刀具磨损量阈值对比，判断该刀具的剩余寿命。