本項目旨在通過結(jié)合機床主軸電流監(jiān)測與機器學(xué)習(xí)技術(shù)，開發(fā)一個監(jiān)測系統(tǒng)來降低汽車發(fā)動機機械加工過程中的工廢率并提高刀具壽命利用率。系統(tǒng)的核心是基于PLC的電流監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集和顯示電流信號，并存儲數(shù)據(jù)供后續(xù)分析。通過實時監(jiān)測主軸電流的變化，結(jié)合刀具狀態(tài)分析和故障診斷功能，此系統(tǒng)可及時發(fā)現(xiàn)刀具損壞或異常磨損，預(yù)測刀具的使用壽命，從而在適當(dāng)時機更換刀具，減少生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。

該項目的主要目標(biāo)是實現(xiàn)對刀具磨損狀態(tài)的實時監(jiān)測和預(yù)測，以減少工廢率并優(yōu)化刀具更換周期，最終提高整個生產(chǎn)線的效率和經(jīng)濟性。具體目標(biāo)包括：

1. 設(shè)計并實施基于PLC的電流監(jiān)測系統(tǒng)，能夠捕捉和分析主軸電流的變化，以監(jiān)控刀具的工作狀態(tài)。

2. 結(jié)合機器學(xué)習(xí)技術(shù)，包括卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，支持向量機和隨機森林，通過分析電流數(shù)據(jù)特征，精確預(yù)測刀具磨損程度和壽命。

3. 優(yōu)化和調(diào)整生產(chǎn)流程中的刀具更換策略，減少因刀具損壞引起的機器停機和產(chǎn)品廢品率。

提高數(shù)據(jù)分析和處理能力，通過數(shù)據(jù)增強和特征提取方法，改進模型的預(yù)測準(zhǔn)確性和泛化能力。

1. 申請了三個機床主軸相關(guān)的實用新型專利并均已受理。

2. 通過編程可以實現(xiàn)用電腦實時讀取PLC里儲存的主軸電流和刀具位置信息并獲取機器學(xué)習(xí)模型所需的數(shù)據(jù)。

3. 對于企業(yè)已經(jīng)提供的完整數(shù)據(jù)，通過編程嘗試訓(xùn)練出來了準(zhǔn)確率較高的識別模型，已有部分模型被企業(yè)回收試用。

4. 對于部分精加工的缺少斷刀數(shù)據(jù)的情況，采用無監(jiān)督算法對其進行識別并且已驗證該方法在完整數(shù)據(jù)上表現(xiàn)良好。