钻削声发射信号高阶谱研究及应用.pdf

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1、2014焦3月机械科学与技术March2014第33卷第3期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVo1．33No．3钻削声发射信号高阶谱研究及应用周友行，田茂(湘潭大学机械工程学院，湘潭411105)摘要：为解决批量钻削工序质量检测问题，采集各工步加工过程声发射监测信号，提出一种基于声发射信号高阶谱分析的批量钻削质量检测方法。基于统计意义上正常钻削过程声发射信号符合高斯分布的假说，对采集的信号进行小波包消噪后，计算批量钻削工步信号的双谱切片，描述信号偏离高斯分布的程度，并分析其与钻削加工工步质量的映射关

2、系，实现钻削加工工步质量检测。实验及分析结果表明：基于声发射信号双谱切片提取的信号特征可有效辨别批量钻削工步中的质量不合格品。关键词：批量钻削；工步质量；声发射信号；高斯分布；小波包；高阶谱中图分类号：TP274．3文献标识码：A文章编号：1003．8728(2014)03．387．04ResearchandApplicationofHigher-orderSpectrumBasedonAcousticEmissionSignalonBatchDrillingZhouYouhang，TianMao(SchoolofMechanicalEngineering，Xiangta

3、nUniversity，Xiangtan411105)Abstract：Inordertosolvetheproblemofqualitydetectiononbatchdrilling，aftercollectingtheacousticemissionsignalduringtheworkingstepprocess，ahigher—orderspectrumanalysismethodbasedonacousticemissionsignalisproposedinthispaper．Accordingtothehypothesisthatthecharacteri

4、sticsofacousticemissionsignalofannormaldrillingprocessmeetthecriteriaofGaussiandistribution，thewaveletpacketmethodwasusedtorealizede—noisingfortheacquiredacousticemissionsignals，andthenthebi—spectrumsliceoftheacousticemissionsignalfromthebatchdrillingprocesswascalculatedonebyone，thestatis

5、ticaldispersiondeviatedfromtheGaussiandistributionofthesebi—spectrumslicescouldbeobtained．Finallythemappingrelationshipbetweenthedispersionandthedrillingstepqualitywasbuilttoinspectthebatchdrillingquality．Experimentalresultsandanalysisshowthatthebi—spectrumsliceoftheacousticemissionsignal

6、canbeusedtoidentifytheunqualifiedproductonbatchdrillingeffectively．Keywords：acousticemissionsignal；acousticemissions；batchdrilling；calculations；drilling；experiments；fea-tureextraction；Gaussiandistribution；higher·orderspectrum；monitoring；sensors；waveletpacket；workingstepquality随着制造技术的发展，为了

7、降低成本、减轻重量抽检检测来实现，既存在一定的漏检质量隐患，也无和提高零部件的可靠性，采用难加工材料，具有切削法控制加工过程中出现的质量问题，常由于一个钻参数一致的高精度批量钻削工步的孔系类整体件越孑L质量的缺陷，导致整体件报废¨J。因此，发展和来越多，同时对各钻孔质量的一致性要求也越来越研究加工过程中的批量钻孔质量一致性检测方法和高。目前大部分情况下都是采用传统的加工后人工理论具有重要的实际意义。钻削过程处于封闭或半封闭环境J，直接采集收稿日期：2012—11—19质量特征数据难度大，很难实现在线过程质量监控。基金项目：国家