刀具破損的聲發(fā)射傳感監(jiān)測新技術(shù)
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L(n)=λ.max｜xi(n)｜ (1)
式中L(n)—聲發(fā)射幅值閾值；
n—浮動次數(shù)；λ—系數(shù)；
xi—聲發(fā)射包絡(luò)信號的采樣序列值(i為采樣序號)。
進(jìn)入監(jiān)測狀態(tài)后，首先進(jìn)行采樣，取得工況環(huán)境噪聲信號數(shù)據(jù)xi(0)，依據(jù)式(1)取采樣序列的最大值乘以系數(shù)λ作為閾值。以后自動定期采樣，取得工況環(huán)境噪聲信號數(shù)據(jù)xi(n)，重新按式(1)確定新的閾值，這樣閾值就隨工況條件變化而變化。其中系數(shù)λ由工況條件確定。例如在輕負(fù)載的條件下λ=1.50；在中等負(fù)載的條件下λ=1.30；在重負(fù)載的條件下λ=1.10。
由于加工工況的復(fù)雜，使得聲發(fā)射信號的動態(tài)范圍比較大，一般從微伏級到毫伏級，因此聲發(fā)射傳感器均需前置放大器，這樣才能使得信號有效傳輸以利于后置處理。傳統(tǒng)的聲發(fā)射傳感器的放大倍數(shù)是固定的，而一般為了得到足夠的信號強(qiáng)度而首先滿足小信號的放大倍數(shù)，這樣，信號稍大就會導(dǎo)致出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。針對這一問題，研制了對數(shù)前置放大聲發(fā)射傳感器。依據(jù)式(2)的對數(shù)放大功能，可以壓縮聲發(fā)射輸入信號的動態(tài)范圍，拓寬聲發(fā)射傳感器的監(jiān)測范圍。
U出=K1lg(K2.U入) (2)
式中U出—聲發(fā)射對數(shù)輸出信號；
K1、K2—常數(shù)(一般稱為對數(shù)斜率)；
U入—聲發(fā)射輸入信號。
4 監(jiān)控系統(tǒng)
主控模塊擔(dān)任監(jiān)控系統(tǒng)的主控任務(wù)，并通過I/O模板管理鍵盤和液晶屏的顯示；聲發(fā)射調(diào)理模板完成前述的聲發(fā)射信號監(jiān)測處理任務(wù)并在出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)報(bào)警，即向主控模板申請中斷；A/D、D/A模板完成對聲發(fā)射調(diào)理模板中聲發(fā)射包絡(luò)信號的采樣和把主控模板來的聲發(fā)射閾值送到聲發(fā)射調(diào)理模板進(jìn)行比較；并行通信模板完成監(jiān)控系統(tǒng)與機(jī)床控制系統(tǒng)之間通信任務(wù)，即加工中心系統(tǒng)向監(jiān)控系統(tǒng)傳送各種工況參數(shù)和機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，監(jiān)控系統(tǒng)向加工中心系統(tǒng)傳送刀具切削狀態(tài)信號。
本系統(tǒng)除手動監(jiān)測方式外，還具有利用通信功能和一定范圍自動浮動閾值實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測功能。系統(tǒng)具有模塊化，維修方便，使用可靠，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
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