一种基于电机电流的铣削刀具碰撞快速辨识方法

摘要

本发明公开了一种基于电机电流的铣削刀具碰撞快速辨识方法，该方法包括如下步骤：利用刀具进行试切，监测电机电流信号，提取表征刀具状态的电流特征量I_RMS值；对获得的I_RMS值进行平滑处理，以去除干扰信号；然后根据平滑处理后的I_RMS值标定出各工况下的幅值、斜率；利用刀具进行实际切削，实时获取刀具在实际切削加工过程中的经平滑处理后的I_RMS的实测值A和波动周期内的最大斜率Vm，通过该实测值A和最大斜率Vm与标定出的各工况下的相应的辨识参数进行在线辨识运算，从而准确快速地辨识出刀具是否发生碰撞。本发明的辨识准确度高、响应速度快，减少了刀具碰撞的误判、漏判，且能够有效地保护主轴、刀具及工件。

主权项

一种基于电机电流的铣削刀具碰撞快速辨识方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)电流RMS信号的获取：利用作为监测对象的铣削刀具对工件进行试切，监测铣削刀具的驱动电机在不同工况下的三相电流信号，并提取电流信号表征切削负荷的特征量I_RMS值，然后对所述I_RMS进行平滑处理，以去除干扰信号；(2)刀具碰撞辨识参数的标定：根据步骤(1)中平滑处理后的特征量I_RMS标定出如下辨识参数：主轴空转工况下的空转幅值A_i，刀具切入过程工况下的波动周期内的斜率的最大值V_up和最小值V_down，刀具切削加工工况下的幅值的最大值A_up和最小值A_down，刀具切削加工工况下的斜率的最大值V_{p_up}，主轴制动工况下的斜率的最小值V_b‑down，主轴暂停后继续加工工况下的空转幅值A_zt及主轴暂停后继续加工后刀具切入过程的波动周期内的斜率最大值V_zt；(3)刀具碰撞的在线辨识：利用所述铣削刀具进行实际切削加工，实时监测并获取实际切削加工过程中的经平滑处理后的I_RMS的实测值A及其波动周期内的最大斜率V_m，通过该实测值A和最大斜率V_m与步骤(2)中标定出的相应的辨识参数进行在线辨识运算，从而准确快速的辨识出铣削刀具是否发生碰撞。