基于機(jī)器視覺的銑削刀具磨損監(jiān)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、在機(jī)械切削加工過(guò)程中，刀具的過(guò)度磨損或破損將會(huì)引起工件質(zhì)量的惡化，甚至造成機(jī)床損壞，產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)損失。為了保證加工工件的質(zhì)量，并進(jìn)一步提高數(shù)控加工自動(dòng)化程度，本文以銑削加工過(guò)程中產(chǎn)生的刀具磨損為研究對(duì)象，構(gòu)建基于機(jī)器視覺的刀具磨損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具磨損狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，在保證加工質(zhì)量的同時(shí)提高加工效率。本文的主要研究工作如下：
　　1.對(duì)基于機(jī)器視覺的銑刀磨損測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了研究，分別針對(duì)球頭銑刀與平底銑刀，設(shè)計(jì)了基于機(jī)器視覺的銑刀磨

2、損監(jiān)測(cè)方案，對(duì)采集的刀具磨損圖像進(jìn)行了分析，根據(jù)刀具后刀面磨損區(qū)域的特征，設(shè)計(jì)圖像處理算法提取刀具的磨損量，為基于機(jī)器視覺的刀具磨損監(jiān)測(cè)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
　　2.對(duì)刀具磨損建模技術(shù)進(jìn)行了研究，首先構(gòu)建了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的刀具磨損模型與基于最小二乘支持向量機(jī)的刀具磨損模型，并對(duì)這兩種模型的預(yù)測(cè)效果進(jìn)行了分析與對(duì)比，為提高在線預(yù)測(cè)的適應(yīng)性與穩(wěn)定性，對(duì)刀具磨損的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　3.構(gòu)建了基于機(jī)器視覺的刀具磨損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

3、，以實(shí)現(xiàn)對(duì)銑削加工刀具磨損的監(jiān)測(cè)，為了能采集到適于處理的刀具圖像，設(shè)計(jì)了視覺監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)相機(jī)位置的調(diào)整，并采用Visual C++開發(fā)平臺(tái)對(duì)刀具磨損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)與開發(fā)，通過(guò)刀具磨損測(cè)量算法實(shí)現(xiàn)對(duì)銑刀磨損的監(jiān)測(cè)。
　　4.采用硬質(zhì)合金球頭銑刀進(jìn)行了銑削加工實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證所提出的刀具磨損監(jiān)測(cè)方案，選取影響刀具磨損的加工參數(shù)因素采用正交方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以便通過(guò)有限的實(shí)驗(yàn)條件獲取更具代表性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而對(duì)刀具磨