基于振动信号过程特征的批量钻削工序质量检测

为实现批量钻削质量的快速检测分析,采用振动传感器监控钻削过程,提出一种基于振动信号处理的批量钻削质量监测分析方法。基于钻刃与工件接触位置变化状况,在钻削过程中提炼出与钻削加工质量密切相关的三个阶段:引钻、钻孔和出钻三阶段。采用正交包络法求解振动信号的瞬时频率及瞬时幅值,定位这三个阶段初始时刻的瞬态时间点。利用这些瞬态时间点对振动信号进行分割,获得与每一个钻削过程中引钻、钻孔和出钻三阶段对应的钻削过程振动信号数据。采用主成分分析方法,综合此三个阶段内振动信号的统计特征对批量钻孔质量分布进行分析。计算和分析结果证明,可在3%的误差内提取瞬态特征点,分析和评估批量钻削质量准确度高。

孔系钻削振动信号特征波动可视化研究及其应用

为解决工程应用中切削参数一致的孔系加工质量一致性评估的难题,提出了一种基于振动信号特征波动可视化的聚类分析方法。首先采用振动传感器监控孔系钻削过程,提取各孔振动信号小波包能量谱和高阶统计量特征;然后利用雷达图得到各孔振动信号特征矩阵分布图,提取信号特征雷达图多边形重心特征;最后采用模糊C-均值(FCM)算法对雷达图平面重心点集进行聚类分析。理论分析结果与人工检测结果对比表明:该方法可直观呈现孔系钻削质量分布情况,简便、可靠地实现孔系钻削质量的一致性评估。

碳纤维增强复合材料/钛合金叠层结构钻削仿真研究

碳纤维增强复合材料在航空领域常作为结构材料与钛合金组成叠层结构,能在减轻重量的同时利用两种材料的不同特点获得更优异的综合力学性能。本文应用有限元仿真方法模拟了叠层结构CFRP/Ti在CFRP→Ti和Ti→CFRP两种钻削顺序下的制孔过程,探究了不同钻削顺序对叠层结构钻削应力、钻削温度及制孔质量的影响规律。结果表明,在CFRP→Ti钻削顺序下叠层界面制孔质量更高,更能满足实际生产要求。

复合材料钻削研究的现状与发展趋势

总结了钻头及钻削研究的主要领域和关键技术问题,回顾了近十几年来对于钻削过程和钻削质量的研究,论述了复合材料钻削研究的发展趋势。