[发明专利]三元叶轮粗加工过程中牛鼻铣刀破损检测系统

说明书

技术领域

本发明所述的三元叶轮粗加工过程中牛鼻铣刀破损检测系统属于设备故障检测领域，涉及三元叶轮铣削粗加工过程中的牛鼻铣刀刀片破损检测系统。

背景技术

随着工业的发展，鼓压风机在化工、医药等很多领域发挥着越来越重要的作用，国产鼓压风机性能的好坏将直接影响国民经济的发展，而叶轮是压缩机中的重要部件，叶轮的加工精度直接影响鼓压风机性能。

叶轮的加工是鼓压风机生产中的重要环节，当前采用铣削方法进行三元叶轮的加工。叶轮粗加工过程中采用牛鼻铣刀进行高速铣削，在高转速、大进给的铣削参数下，刀片磨损速度很快，如不及时更换过度磨损的刀片，轻则影响叶轮加工精度；重则发生糊刀现象，造成工件表面硬化；甚至于刀片破碎镶入工件，严重影响叶轮的加工精度，并需要钳工修磨方可继续加工。这些情况增加了加工辅助时间，降低生产效率。

目前，一般采用五轴数控机床进行三元叶轮的加工，机床操作者凭自己的加工经验来判别牛鼻铣刀的磨损状态。如加工一段时间就停下来检查刀片；结合切削噪声判别刀片状态；观察切屑状态；根据机床功率变化来判别刀具的磨损情况。其中，停机检查是最直观，也是判别最准确的方法。但是停机检查后再启动，接刀误差势必会影响加工精度；而观察切屑状态，功率判别法，噪声判别法直观性都不是很好，很难在最佳时间更换刀片。

针对上述三元叶轮粗加工过程中牛鼻铣刀破损检测的重要性和困难性，发明一种三元叶轮粗加工过程中牛鼻铣刀破损检测系统，提高叶轮加工精度和效率是十分必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：对三元叶轮粗加工过程中牛鼻铣刀的磨损状态进行检测，及时、准确、定量地判定牛鼻铣刀的磨损状态。

本发明的三元叶轮粗加工过程中牛鼻铣刀破损检测系统包括三元叶轮粗加工过程中声发射信号采集装置和牛鼻铣刀破损定量分析模块。

声发射信号采集装置包括声发射传感器、放大器、声发射采集卡、工控机。声发射传感器通过传感器夹具固定在待加工的叶轮上，然后通过放大器、声发射采集卡将模拟信号放大并转换成数字信号传送给便携工控机，然后进行信号显示与数据存储。

牛鼻铣刀破损定量分析模块是通过对采集得到的声发射信号进行处理并对牛鼻铣刀破损进行定量分析。

首先对采集得到的声发射信号进行预处理，判断是否为牛鼻铣刀铣削三元叶轮的信号并剔除干扰信号。按照式（1）对采用小波基对信号进行三层小波包分解。