[发明专利]一种用于多相叠层结构低频振动辅助钻削的界面在线识别方法

权利要求书

1.一种用于多相叠层结构低频振动辅助钻削的界面在线识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1)确定多相叠层结构的铺层顺序及界面层数量，确定每层材料及其界面层的加工参数；

步骤2)从钻尖接触材料开始提取信号；根据钻尖主切削刃高度h与钻头每秒进给量f计算钻头入钻时间，去除界面层入钻阶段信号；

步骤3)提取入钻后的稳定阶段信号，进行时域及频域特征提取，建立即时信号预测模型，得到模型预测值；

步骤4)对比随后的信号实测值与步骤三的模型预测值，当偏差值超过界面判定的阈值时，此时信号对应的时间则为当前材料出口处对应的界面时间；

步骤5)切换下一层材料对应的加工参数，信号清零，重新开始提取信号；

步骤6)重复步骤2)到步骤5)，直至完成全部层材料的界面识别。

2.根据权利要求1所述的用于多相叠层结构低频振动辅助钻削的界面在线识别方法，其特征在于，所述步骤2)提取的信号包括力信号，声发射信号，功率信号和进给电机电流信号。

3.根据权利要求1或2所述的用于多相叠层结构低频振动辅助钻削的界面在线识别方法，其特征在于，所述步骤3)中的稳定阶段信号是指主切削刃仅接触一种材料的钻削阶段。

4.根据权利要求1或2所述的用于多相叠层结构低频振动辅助钻削的界面在线识别方法，其特征在于，所述步骤3)中即时信号预测模型的建立，包括以下步骤：

a、提取稳定阶段的一段加工信号，对加工信号进行快速FFT变换，获得单边频谱图，提取0Hz对应幅值F₀；

b、对加工信号进行频谱寻峰分析，提取最大峰值F₁及其对应的特征频率f₁；

c、通过枚举法与最小方差法比较模型值与实际信号值，获得频率f₁对应的初相位

d、获得即时信号预测模型：

5.根据权利要求4的用于多相叠层结构低频振动辅助钻削的界面在线识别方法，其特征在于，所述即时信号预测模型的信号来源应随着界面判定的进行即时更新，即每一段判定信号的模型均应使用紧靠判定信号的稳定信号作为模型的数据基础。

6.根据权利要求5的用于多相叠层结构低频振动辅助钻削的界面在线识别方法，其特征在于，步骤4)所述界面判定的阈值是：依据获得的模型F_model(t)计算随后的M个信号的模型预测值，对于每个信号，界面判定的阈值为[F_model(t)-Q，F_model(t)+P]，式中：Q是信号取样最大下偏差值，P是信号取样最大上偏差值。