基于小波包敏感频带选择的复材铣边颤振监测研究.docx

基于小波包敏感频带选择的复材铣边颤振监测研究
摘要
铣削颤振是机械加工中常见的问题，会导致加工质量下降，设备损坏，增加维修成本。为了有效地监测铣边颤振，本文提出了一种基于小波包敏感频带选择的复材铣边颤振监测方法。通过对复材铣削颤振实验中的信号进行小波包分解，并根据敏感度分别选取敏感频带，进行颤振监测，实验结果表明，该方法能够有效地监测铣边颤振，为复材铣削颤振检测提供了一种可行的方法。
关键词：小波包；敏感频带；铣边颤振；监测
前言
随着现代制造业的不断发展，对于高性能、高精度的机械加工要求越来越高。然而，在机械加工过程中，往往会出现颤振现象，严重影响加工质量、设备寿命和工作效率。铣削颤振是机械加工颤振问题中最常见的一种，也是最具破坏性的一种颤振。
由于复材的特殊性质，其铣削颤振监测更为复杂，传统的颤振监测方法已经不能满足其要求，因此有必要使用先进的监测方法来解决问题。
小波包理论是一种信号处理方法，能够对信号进行精确的短时频率分析和多分辨率分析，成为信号分析领域中的热点话题。本文提出了一种基于小波包敏感频带选择的复材铣边颤振监测方法，利用小波包对复材铣削颤振信号进行分解，并根据敏感度分别选取敏感频带，实现对铣边颤振的监测。
基于小波包敏感频带选择的复材铣边颤振监测方法
1.小波包理论
小波包是小波变换的一种扩展形式，可以提供更加灵活和准确的信号分析方法。小波包分析利用不同的基函数来对信号进行分析，具有良好的时间-频率分辨率。
小波包可以通过多分辨率分解将信号分为不同的频带，不同频段的信号在小波包分解的不同层级中，具有不同的频率和时间分辨率，因此对于不同颤振频率的信号，可以通过选择合适的小波包敏感频带进行有效监测。
2.铣边颤振信号分析
为了研究铣边颤振发生的机理和进行监测，需要采集铣削工件表面振动信号。该信号包含有颤振信号，背景噪音以及其他干扰因素。
对于采集的铣削颤振信号，首先需要进行预处理，去除噪音和其他干扰因素。然后，将信号进行小波包分解，利用小波包分解得到不同尺度和不同频率下的不同小波包系数。根据铣削颤振的特点，选择敏感频带，进行颤振监测。
3.敏感频带选择
在小波包分解得到的不同尺度的小波包系数中，不同的小波包系数对颤振的响应强度不同。因此，需要根据小波包系数的敏感度来选择合适的小波包频带，以有效监测铣边颤振。
敏感度的计算方法可以基于小波包系数方差和小波包系数与颤振响应间的相关系数等方法。
4.实验结果
为了验证本文所提出的基于小波包敏感频带选择的复材铣边颤振监测方法的效果，进行了相关实验。实验结果表明，该方法能够有效地监测铣边颤振现象，在铣削颤振发生时能够及时发现并及时处理，避免了颤振对机械加工过程和加工质量的影响，为复材铣削颤振检测提供了一种可行的方法。
结论
本文提出了一种基于小波包敏感频带选择的复材铣边颤振监测方法，该方法能够有效地监测铣边颤振现象，在复材铣削颤振检测中具有很好的应用前景。在实际应用中，可以通过改善监测系统的传感器性能和算法优化，进一步提高该方法的准确性和可靠性。