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基于ResNet多特征图融合的钻削表面粗糙度分类方法
1
作者
陈刚
彭望
+2 位作者
王闻宇
赵海军
程浩
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第9期1613-1627,共15页
传统五面复合数控(CNC)钻削表面粗糙度测量工作复杂,采用人工测量存在较大人为误差。传统多元回归、多项式拟合方法仅采用转速和进给速度参数,数据利用率低且噪声敏感性强;用传统机器学习方法无法有效提取信号的深层复杂特征。针对上述...
传统五面复合数控(CNC)钻削表面粗糙度测量工作复杂,采用人工测量存在较大人为误差。传统多元回归、多项式拟合方法仅采用转速和进给速度参数,数据利用率低且噪声敏感性强;用传统机器学习方法无法有效提取信号的深层复杂特征。针对上述问题,提出了一种基于ResNet模型、频谱图特征与时频图特征融合的钻削表面粗糙度分类预测方法。首先,根据CNC钻削加工理论和企业实际CNC钻削经验确定了CNC钻削加工实验的工艺参数变量;然后,基于SYNTEC CNC系统开发了多源数据采集系统,实时采集了钻削加工过程数据;接着,分析了三轴振动信号的频谱特征和时频特征,验证了振动信号跟表面粗糙度类别的关联性;随后,采用卡尔曼滤波对三轴振动信号进行了降噪处理,采用快速傅里叶变换(FFT)和连续小波变换(CWT)进行了振动信号频谱热图与时频图转换,采用矩阵拼接对三轴振动信号的单轴时频图进行了拼接融合,得到了三轴振动时频图;最后,对频谱热图和时频图进行了卷积运算融合频谱特征与时频特征,并进行了ResNet和其他网络模型如Densenet、Shufflenet和Mobilenet_v3_small等的对比实验。研究结果表明:相对上述其他网络模型,基于ResNet网络模型的表面粗糙度分类正确率提高了约9%,同时也验证了三轴时频特征融合以及频谱特征和时频特征融合方法的正确性。由于模型训练成本低、训练收敛速度快,该方法在轻量级、低成本的CNC机床钻削表面粗糙度预测分类中具有良好的工业应用前景。
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关键词
智能制造
数控机床
数据采集
SYNTEC数控系统
表面粗糙度分类
快速傅里叶变换
连续小波变换
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职称材料
W6Mo5Cr4V2钢小直径阶梯工件淬火硬度差的试验
2
作者
王铁流
席昭侠
+1 位作者
吴丽华
潘子江
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2013年第18期172-174,178,共4页
在对同炉号材料的个体差异忽略不计,其余热处理条件相同的情况下,通过不同温度的W6Mo5Cr4V2高速钢小直径阶梯工件淬火试验,获得了回火后大、小直径的硬度数据,并利用最小二乘法和牛顿插值法分别对大、小径硬度进行了拟合分析,确认了其...
在对同炉号材料的个体差异忽略不计,其余热处理条件相同的情况下,通过不同温度的W6Mo5Cr4V2高速钢小直径阶梯工件淬火试验,获得了回火后大、小直径的硬度数据,并利用最小二乘法和牛顿插值法分别对大、小径硬度进行了拟合分析,确认了其大、小直径的硬度差异,为同类材料、相近尺寸和类型工件的热处理工艺制定提供了参考。
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关键词
W6MO5CR4V2
阶梯工件
淬火
硬度差
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职称材料
题名
基于ResNet多特征图融合的钻削表面粗糙度分类方法
1
作者
陈刚
彭望
王闻宇
赵海军
程浩
机构
浙江理工大学机械工程学院
杭州大天数控机床有限公司
浙江省工业和信息化研究院
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第9期1613-1627,共15页
基金
浙江省自然科学基金资助项目(LY20E050018)。
文摘
传统五面复合数控(CNC)钻削表面粗糙度测量工作复杂,采用人工测量存在较大人为误差。传统多元回归、多项式拟合方法仅采用转速和进给速度参数,数据利用率低且噪声敏感性强;用传统机器学习方法无法有效提取信号的深层复杂特征。针对上述问题,提出了一种基于ResNet模型、频谱图特征与时频图特征融合的钻削表面粗糙度分类预测方法。首先,根据CNC钻削加工理论和企业实际CNC钻削经验确定了CNC钻削加工实验的工艺参数变量;然后,基于SYNTEC CNC系统开发了多源数据采集系统,实时采集了钻削加工过程数据;接着,分析了三轴振动信号的频谱特征和时频特征,验证了振动信号跟表面粗糙度类别的关联性;随后,采用卡尔曼滤波对三轴振动信号进行了降噪处理,采用快速傅里叶变换(FFT)和连续小波变换(CWT)进行了振动信号频谱热图与时频图转换,采用矩阵拼接对三轴振动信号的单轴时频图进行了拼接融合,得到了三轴振动时频图;最后,对频谱热图和时频图进行了卷积运算融合频谱特征与时频特征,并进行了ResNet和其他网络模型如Densenet、Shufflenet和Mobilenet_v3_small等的对比实验。研究结果表明:相对上述其他网络模型,基于ResNet网络模型的表面粗糙度分类正确率提高了约9%,同时也验证了三轴时频特征融合以及频谱特征和时频特征融合方法的正确性。由于模型训练成本低、训练收敛速度快,该方法在轻量级、低成本的CNC机床钻削表面粗糙度预测分类中具有良好的工业应用前景。
关键词
智能制造
数控机床
数据采集
SYNTEC数控系统
表面粗糙度分类
快速傅里叶变换
连续小波变换
Keywords
intelligent manufacturing
CNC machine tools
data acquisition
SYNTEC computerized numerical control(CNC)
surface roughness classification
fast Fourier transform(FFT)
continuous wavelet transform(CWT)
分类号
TH161.1 [机械工程—机械制造及自动化]
TH18 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
W6Mo5Cr4V2钢小直径阶梯工件淬火硬度差的试验
2
作者
王铁流
席昭侠
吴丽华
潘子江
机构
浙江水利水电专科学校机械电子工程系
宁波中意液压马达
有限公司
杭州大天数控机床有限公司
出处
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2013年第18期172-174,178,共4页
文摘
在对同炉号材料的个体差异忽略不计,其余热处理条件相同的情况下,通过不同温度的W6Mo5Cr4V2高速钢小直径阶梯工件淬火试验,获得了回火后大、小直径的硬度数据,并利用最小二乘法和牛顿插值法分别对大、小径硬度进行了拟合分析,确认了其大、小直径的硬度差异,为同类材料、相近尺寸和类型工件的热处理工艺制定提供了参考。
关键词
W6MO5CR4V2
阶梯工件
淬火
硬度差
Keywords
W6Mo5Cr4V2
multidiameter workpiece
quenching
difference on hardness
分类号
TG156.3 [金属学及工艺—热处理]
TG142.7 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ResNet多特征图融合的钻削表面粗糙度分类方法
陈刚
彭望
王闻宇
赵海军
程浩
《机电工程》
CAS
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
W6Mo5Cr4V2钢小直径阶梯工件淬火硬度差的试验
王铁流
席昭侠
吴丽华
潘子江
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2013
0
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
统计分析
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