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题名数字孪生驱动的薄壁件铣削刀具磨损状态识别方法
被引量：4
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作者
宋清华
彭业振
王润琼
刘战强
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机构
山东大学
山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室
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出处
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2023年第3期46-52,60,共8页
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基金
国家自然科学基金(52275445)
山东省重大科技创新工程(2020CXGC010204)。
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文摘
薄壁零件由于其本身的弱刚性,铣削过程中极易发生颤振、变形,从而加剧刀具磨损,为提高薄壁零件的铣削加工效率和表面质量,提出了一种数字孪生与支持向量机(SVM)融合驱动的刀具磨损状态识别方法。利用时、频域分析和小波包变换提取特征向量,通过网格搜索与交叉验证(GSCV)的方法进行超参数寻优,结合SVM算法构建薄壁零件铣削刀具磨损状态识别模型。试验结果表明,SVM算法在高维小样本数据的分类识别问题中优势明显,对于不同铣刀磨损状态的识别准确率分别达到96%和90.16%,具有较好的泛化能力。结合机器学习算法构建高保真、轻量化的数字孪生体,并将其嵌入薄壁零件铣削过程监测平台,以解决加工过程中信号实时监测和刀具磨损状态在线识别的问题。
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关键词
数字孪生
支持向量机
刀具磨损
小波包变换
在线识别
薄壁件
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Keywords
Digital twin
Support vector machine
Tool wear
Wavelet packet decomposition
Online identification
Thin-walled parts
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分类号
TG71
[金属学及工艺—刀具与模具]
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题名铣削加工测力刀柄参数优化设计研究
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作者
宋清华
金培健
李振民
彭业振
刘战强
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机构
山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室
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出处
《电子机械工程》
2023年第3期1-5,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52275445)
山东省重大科技创新工程项目(2020CXGC010204)。
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文摘
为适应高精密加工对切削力的监测需求,文中面向铣削加工设计了一种无线测力刀柄,使用压电薄膜和弹性检测梁采集力信号。为提高检测信号的灵敏度,基于COMSOL Multiphysics软件使用Nelder-Mead算法对刀柄的结构参数进行优化设计,并通过有限元仿真对优化结构进行刀柄结构刚度校核和动态特性分析,最后进行铣削对比实验,验证设计方案的可行性。结果表明,文中设计和优化的测力刀柄具有良好的灵敏度,刀柄的动静态特性满足使用需求,是一种有效的切削力监测方案。
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关键词
测力刀柄
尺寸优化
有限元仿真
动静态特性分析
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Keywords
force measuring tool holder
size optimization
finite element simulation
dynamic and static characteristics analysis
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分类号
TG506
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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