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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张培培 王科盛 何倩鸿
针对制造类课程实验环节观摩多、分析少等问题,利用科研项目实验设施,设计了基于切屑监测刀具磨损状态的实验。此实验利用切屑与刀具磨损随时间变化的匹配关系,通过观测不停机获得的切屑形态变化来监测和预测需要停机获得的刀具磨损的状态,为加工制造中刀具的状态监测提供了新的思路。丰富了制造类课程实验内容,开阔了学生的思路,同时通过实验提高了学生的分析能力和观察能力。
关键词：
切屑监测 刀具磨损 实验设计
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
董伟航 胡勇 田广军 邱学海 郭晓磊
【目的】为解决木质家具生产过程中木工刀具磨损造成的加工质量下降和生产成本升高的问题,需要对生产过程中的木工刀具磨损状态进行精确监测。【方法】提出了一种基于离散小波变换与遗传BP神经网络的木工刀具磨损状态监测方法。通过接入机床控制箱的功率传感器采集不同主轴转速、铣削深度和刀具磨损状态下的机床主轴功率信号,使用离散小波变换提取主轴功率信号的近似系数,将所提取的近似系数、主轴转速、铣削深度作为输入向量,刀具磨损作为输出向量,建立样本数据集,并将样本数据集输入BP神经网络中进行木工刀具磨损状态监测模型训练,同时使用遗传算法对BP神经网络的阈值和权值进行优化,实现对不同铣削条件下的木工刀具磨损状态进行精确监测。【结果】离散小波变换所提取主轴信号的近似系数能明显反映木工刀具磨损状态变化;在使用相同的样本数据集与遗传算法参数时,使用遗传BP神经网络所建立的木工刀具磨损状态监测模型的准确度可以达到100%,优于使用遗传概率神经网络建立监测模型的准确度。【结论】即使在样本数据集选取不佳时,本研究提出的监测方法仍然能对不同铣削条件下的木工刀具磨损状态进行精准监测,可以用于木质家具实际生产,达到提高木质家具加工质量、降低生产成本的目的。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
郭晓磊 张清 朱兆龙 庆振华
针对饰面刨花板铣削过程中铣削表面质量低及刀具磨损过快的特点,本文采用CrN涂层硬质合金刀具对饰面刨花板进行了低高速铣削试验。对切削过程中的铣削表面质量及刀具磨损形态和磨损原因进行了分析研究。试验结果表明:低速切削条件下,饰面刨花板铣削表面极易产生毛刺和凹坑;高速切削条件有助于降低饰面刨花板铣削表面粗糙度和提高表面质量;低速切削条件下,CrN涂层硬质合金刀具的磨损主要是在后刀面切削刃口处出现了微小的崩刃,磨损原因为磨料磨损;高速切削条件下,CrN涂层硬质合金刀具的磨损主要是在后刀面切削刃口处,表现为涂层剥落和基体磨损,这种涂层的早期剥落及基体磨损造成了涂层刀具早期失效。因此,可以认为高速切削虽然大幅度提高了饰面刨花板铣削效率和表面质量,但是也同时加快了CrN涂层刀具的早期失效。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
刘成颖 吴昊 王立平 张智
为监测刀具的磨损状态,该文建立了一个基于声发射的刀具磨损状态监测系统。在刀具磨损状态监测实验中,采集加工过程中的声发射信号,提取方根幅值、绝对值均值、均方根、最大值作为反映刀具磨损的时域特征值。针对人工神经网络容易陷入局部极小值、结构难以确定、学习收敛速度慢等缺点,提出最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)的刀具磨损状态识别方法。针对LS-SVM性能依赖于惩罚因子和核参数,利用粒子群优化(particle swarm optimizati
[期刊] 工业工程
[作者]
成佳闻 赛希亚拉图 张超勇 罗敏
刀具磨损是影响数控机床加工质量和加工效率的重要因素之一。针对现有铣刀磨损预测中信号单一和预测精度不足的问题，提出了一种基于注意力机制的堆叠LSTM (long short-term memory，长短期记忆网络)的多传感器信息融合刀具磨损预测方法。对多传感器信号进行预处理，然后提取多域特征，利用核主成分分析法对其进行特征级信息融合，得到后续网络的输入。采用基于注意力机制的堆叠LSTM网络模型，使得网络能够自适应地学习数据的重要信息，在PHM2010的数据集上预测精度达到99.9%。通过与其他算法的对比试验和加入人工噪声的方法，验证了本文所提出的模型的高精度和鲁棒性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张立军 张德潇 韩琳 李增辉 张军伟 金永山 王旱祥 姜浩 刘延鑫 张辛
将声发射、传感器及机械设计等技术相结合,开发了基于声发射的棒料磨损监测教学实验平台。采用声发射技术对低应力下料过程棒料表面磨损状态进行监测,并对声发射参数进行处理,确定出在不同圆形锤头转速下施加质量分数为0.5%的纳米Mo S2添加剂时其减摩抗磨效果最佳,棒料表面磨损量减少了10%以上。通过该实验平台能直观地描述棒料磨损状态,加深学生对精密成形技术及摩擦磨损技术的理解,提高学生对信号处理技术的兴趣,使得学生从多个方面直观地分析金属材料的摩擦磨损过程,达到了良好的实验教学效果。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
周强 李映
根据M2 0 0试验机设计了磨粒磨损的特征磨损试验 ,利用Pen MS磨损视频监控系统对磨损过程的特征磨损表面实施了图像采集 ,采用中值滤波法对磨损图像进行平滑去噪增强 ,迭代法计算分割阈值 ,用Kirsch算子模板匹配法进行边缘检测和图像特征形状轮廓提取 ,用编码法进行面积测量 ,实现了特征磨损作用过程的视频化描述和特征磨损破坏机制的定量分析
关键词：
机械磨损 视频监控 图像分析
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
马爱丽 廖庆喜 田波平 黄海东 舒彩霞 周善鑫 林新
选择黄棕壤为土壤类型,观察螺旋刀具对土壤的破坏过程,建立了螺旋刀具的实体模型和MAT147(MAT_FHWA_SOIL)的土壤材料模型;借助有限元ANSYS/LS_DYNA(显式非线性动力分析有限元软件)模块,构建了螺旋刀具切削土壤的有限元模型,并进行螺旋刀具切削土壤过程的三维动力学仿真,得出了开沟机螺旋刀具切削土壤功耗的大小和螺旋叶片的等效应力(von Mises stress)的变化规律及其力学特性。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杨雅琦 汪生莹 耿金光 刘炀 张健 罗斌
【目的】砂带磨削是木材加工行业的一项重要工艺。分析砂带磨削过程中的砂带磨损机理及其对材料去除率、磨削表面质量的影响,旨在进一步完善木材切削理论,推动新型砂带研发制造。【方法】本研究以水曲柳为实验材料,通过测定磨削过程中的试件质量变化和表面形貌,就砂带磨损对试件材料去除率和表面粗糙度的影响进行分析,结合试件材料去除率、磨削过程中砂带的质量变化和表面形貌探究砂带的磨损机理,并采用灰色模型预测磨削长度与材料去除率、磨削表面粗糙度之间的定量关系。【结果】横纹磨削时,材料去除率整体大于顺纹磨削的材料去除率。整体而言,材料去除率与砂带质量随磨削次数的增加而不断减小,试件表面粗糙度呈先增大后减小的趋势。磨削过程中,砂带磨粒出现磨损、破碎以及脱落的现象,造成砂带质量不断减小,磨粒等高性逐渐增加。顺纹方向磨削对砂带磨粒的磨损大于横纹方向磨削。磨粒磨损程度越大,材料去除率越小。当材料去除率降低至3%时,可认为已基本达到砂带使用寿命。【结论】磨削过程中,等高性越差,材料去除率越高。随磨削次数增加,砂带材料去除能力不断下降,试件表面粗糙度则呈先增大后减小的趋势。均值GM(1,1)灰色预测模型的平均模拟相对误差都在20%以内,适用于水曲柳砂带磨削过程中磨削长度与材料去除率、表面粗糙度之间的预测。
[期刊] 技术经济
[作者]
王泽国
设备在使用过程中要逐渐发生磨损,这种磨损可分为两种形式,即有形磨损与无形磨损。设备在使用中在力的作用下,各部分发生摩擦、振动,疲劳等现象、致使设备的实体产生磨损,这种磨损叫第Ⅰ种有形磨损。设备在闲置中,由于自然力的作用而生锈,由于管理不善而丧失精度和工作能力,也都会使设备遭到有形磨损,这种磨损叫第Ⅱ种有形磨损。设备在使用过程中,除遭受有形磨损之外,还有无形磨损,无形磨损亦分两种形式。由于相同结构设备再生产价值的降低,而产生的原有设备的贬值叫第1种无形磨损;由于不断出现性能更完善,效率更高的设备而使原有设备
[期刊] 林业科学
[作者]
曹平祥 华毓坤 周之江
本文主要研究刀具材料、试验环境对金刚石涂层刀片耐磨性的影响 ,探讨刀片的耐磨性和耐腐蚀性。试验发现金刚石涂层提高了刀片耐磨性 2 0 %～ 4 5% ,金刚石薄膜均有不同程度的剥落 ,限制了涂层刀片的耐磨性。试验表明屑末溶液和醋酸、盐酸混合溶液不腐蚀金刚石薄膜 ,但腐蚀基体材料。金刚石薄膜磨耗机理是“磨损变形—裂纹—磨屑形成”。高速钢刀片以磨料磨损为主 ,腐蚀磨损为辅。粘结剂 (钴元素 )丧失是硬质合金刀片磨损的根本原因 ,一旦残余粘结力不足以抵抗磨擦所产生的剪切力 ,碳化钨颗粒就会因疲劳而脱落
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
郑文鑫 林恒矗 何金成 张德晖
仿真试验结果表明：刀具转速、刀具前进速度与除秆清根作业效率、根茬受力、根茬运动速度、根茬位移量呈正相关；刀具转速、刀具前进速度与根茬出现明显位移的时间节点呈负相关。根据响应曲面最优值求解刀具最佳工作参数，得到最佳刀具前进速度0.594 m·s~(-1),最佳刀具转速292.311 r·min~(-1),最佳挡板高度250 mm,理论根茬损失率2.89%,理论根茬脱土率93.60%。验证试验结果表明，平均根茬脱土率为97.61%,平均根茬损失率为3.59%,与理论值差异较小。
关键词：
除秆清根 刀具设计 离散元 作业过程
[期刊] 林业科学
[作者]
管宁
本文从木材试样内切削阻力的变异和不同条件下代表一定刀具锋利程度差异的切削祖力差异的变异两个方面,论证了在直角自由切削主切削测定中,通过对木材试样的试切削进行刀具锋利度控制的有效性,并为此种方法的合理运用提供了依据。
关键词：
木材切削阻力 刀具锋利程度 直角自由切削
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