在切削加工領域，通過布置各類智能傳感裝置為切削過程監(jiān)測提供多參數(shù)信息，通過大數(shù)據(jù)分析智能識別刀具的加工狀態(tài)，實時反饋刀具信息，提高加工生產(chǎn)效率。因為有線傳感器和數(shù)據(jù)采集設備之間需要接線，這導致傳感器無法安裝在旋轉主軸等移動裝置上。而如果將傳感器置于信號發(fā)生位置周圍，則會造成原始信號的信噪比低、信號失真等問題。相對而言，無線測振刀柄的安裝方便，信號的信噪比高，信號失真程度低，使用無線測振刀柄作為信號采集裝置更容易實現(xiàn)加工過程的自動化。對此，本項目開發(fā)研制了一套具有“振動信號采集－分析－模式識別”功能的智能化無線測振刀柄系統(tǒng)，來實現(xiàn)切削過程刀具狀態(tài)在線智能監(jiān)測的目的。

 通過有限元軟件分析對市場上已有的刀柄與自行設計的刀柄進行鈦合金銑削用刀具切削性能評價，并在此基礎上對模型的設計提供改進思路。獲得實物模型后，將通過具體測試平臺進行實物切削性能評價，并對比有限元仿真結果，對其銑削后表面形貌進行比較。基于LABVIEW平臺搭建刀具振動信號實時測量和振動信號離線分析系統(tǒng)，用于采集振動信號以及對信號的時頻域分析。搭建神經(jīng)網(wǎng)絡模型對刀具的損耗進行預測。在刀具模型實物完成后，通過實物測試模擬比較無線式傳感器和有線式傳感器在工作獲得信號的差別。

 參考雄克刀柄模型基礎上，通過SOLIDWORKS完成刀柄模型建模。通過ANSYS仿真分析對市場上已有的刀柄與自行設計的刀柄進行刀具的性能評價，靜態(tài)結構仿真、模態(tài)仿真、諧響應分析等仿真給出的結果表明，本項目開發(fā)的刀柄較傳統(tǒng)刀柄的性能有很大提升。基于LABVIEW平臺，搭建振動信號采集和離線處理系統(tǒng)，振動信號采集試驗表明信號采集效果良好。搭建神經(jīng)網(wǎng)絡模型對刀具的損耗進行離線分析，提取特征值并就特征值給出預測算法,并設計完成了相應的基于MATLAB的app開發(fā)。