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车削刀具内温度分布模拟的耦合方法

江苏科技大学学报（自然科学版） 2009年第6期23卷 512-514页

作者：聂宇宏孙强谢凯弘江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

针对车削刀具内温度分布有限元模拟中切屑与刀具接触面边界条件难以确定的难题,提出了车削刀具内温度分布模拟的耦合方法.该方法将Deform-3D软件对切削过程进行整体模拟的结果作为刀具数值模拟的边界条件,在有限元软件Ansys中对刀具进... 详细信息

针对车削刀具内温度分布有限元模拟中切屑与刀具接触面边界条件难以确定的难题,提出了车削刀具内温度分布模拟的耦合方法.该方法将Deform-3D软件对切削过程进行整体模拟的结果作为刀具数值模拟的边界条件,在有限元软件Ansys中对刀具进行温度场的数值模拟.将Deform-3D与Ansys相互耦合的算法,可以实现两个软件间的优势互补.结果表明,该方法可以对车削刀具内的温度分布进行更为合理地模拟,计算时间仅为Deform-3D对刀具进行模拟时间的1/20.

关键词：车削刀具数值方法耦合算法温度分布

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车削刀具表面缺陷检测及分类系统设计与研究

车削刀具表面缺陷检测及分类系统设计与研究

作者：刘浩苏州大学

学位级别：硕士

受人员、机器、材料等多种因素的影响,车削刀具表面会出现各种缺陷,主要有表面划痕、磕碰凹坑、涂层剥落和边缘豁口四种。这些缺陷不仅会破坏车削刀具的美观还会降低车削刀具的寿命,如何对车削刀具进行快速、准确地检测成为了行业亟需... 详细信息

受人员、机器、材料等多种因素的影响,车削刀具表面会出现各种缺陷,主要有表面划痕、磕碰凹坑、涂层剥落和边缘豁口四种。这些缺陷不仅会破坏车削刀具的美观还会降低车削刀具的寿命,如何对车削刀具进行快速、准确地检测成为了行业亟需解决的问题。本文旨在开发自动化缺陷检测及分类系统,实现车削刀具表面缺陷高检出率和高准确率的检测和分类。（1）对车削刀具表面缺陷的种类、形成原因和检测技术要求进行了分析。针对车削刀具及表面缺陷的实际情况,根据公式及经验确定系统的相机、镜头和光源等主要硬件,搭建缺陷检测及分类系统硬件实验平台,实现图像的高清采集。设计软件系统的基本框架,结合软硬件研究确定了缺陷检测及分类系统的工作流程。（2）通过实验对比确定了图像的预处理方法,并研究了基于机器视觉的缺陷检测及分类算法。针对车削刀具表面的缺陷检测,图像差分法具有良好的检测效果。使用主成分分析法对人工提取的34维特征进行降维。为解决多分类问题,设计级联SVM分类器,最后使用每类约150个样本组成的数据集训练SVM分类器。结果表明,基于机器视觉的缺陷检测及分类算法能够达到97.2%的检出率、94.3%的分类准确率、单个样本算法检测平均耗时约165 ms。（3）为避免人工提取特征时产生的特征相关性、提高缺陷的检出率和分类准确率,对比了常见的目标检测算法后选用YOLOv3算法完成缺陷的检测和分类任务。针对YOLOv3网络在自建车削刀具表面缺陷数据集上出现的小目标漏检和定位不准问题,从特征图、损失函数和锚框等三个方面进行了改进。实验结果表明,改进后的YOLOv3算法具有更高的缺陷检出率和分类准确率,达98.8%和98.5%,单个样本算法检测平均耗时约45 ms,且能够较好地解决小目标漏检和定位不准的问题。（4）设计车削刀具表面缺陷检测及分类软件操作系统。对软件系统各子系统进行了具体实现,并将软件系统部署到机器上进行现场测试。结果表明,人工检测方式的缺陷检出率和分类准确率最低只有88.99%和88.54%,且单个样本耗时最长,需要6 s左右。基于机器视觉和基于深度学习的缺陷检测及分类算法的缺陷检出率和分类准确率更高,缺陷检出率分别为96.87%和98.64%,分类准确率分别为94.25%和98.25%,单个样本算法检测平均耗时约168ms和50ms。相比人工检测方式,开发的自动化检测算法能够更好地满足任务需求。通过合理的硬件选型、开发基于机器视觉和基于深度学习的缺陷检测及分类算法能够满足车削刀具表面缺陷高检出率、高准确率和高效率的检测要求。当任务要求较低、样本规模较小和硬件条件较差的时候,选用基于机器视觉的算法可以基本满足任务需求。当任务要求更高、样本规模更大和硬件条件更好的时候,基于深度学习的算法具有更高的缺陷检出率和分类准确率。针对不同任务需求、样本大小和硬件条件,设计的系统可以替代人工实现车削刀具表面缺陷的自动化检测及分类,填补了该领域的空白,为企业的工艺方法改进和生产流程优化提供依据。

关键词：车削刀具缺陷检测及分类 SVM YOLOv3 系统设计

基于Web和加工特征的车削刀具选择系统开发

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制造业自动化 2014年第8期36卷 153-156页

作者：夏鹏赵武胡炳星四川大学制造科学与工程学院成都610065

针对某汽轮机企业车削刀具选择难的问题,论述了一种基于加工特征的车削刀具选择原则及刀具选择方法,设计了基于Web的车削刀具选择系统。该系统采用Java技术的SSH2框架和B/S的四层模型开发,采用关系数据库管理数据和规则,运用正向推理实... 详细信息

针对某汽轮机企业车削刀具选择难的问题,论述了一种基于加工特征的车削刀具选择原则及刀具选择方法,设计了基于Web的车削刀具选择系统。该系统采用Java技术的SSH2框架和B/S的四层模型开发,采用关系数据库管理数据和规则,运用正向推理实现刀具选择。最后以普通车削为例,介绍了刀具选择的实现方法。

关键词：刀具选择车削刀具加工特征关系数据库

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微细结构车削刀具的刃磨方法

机床与液压 2007年第10期35卷 200-201,124页

作者：王志平徐东鸣中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621900

在采用机械加工的方法实现微小结构的成形过程中,刀具起到了非常重要的作用,由于结构尺寸细小的特点,使得刀具的特征与普通切削的刀具相比具有很大的不同,刀具刃磨的难度很大。本文通过两个微细结构加工用车削刀具的刃磨过程介绍微细结... 详细信息

在采用机械加工的方法实现微小结构的成形过程中,刀具起到了非常重要的作用,由于结构尺寸细小的特点,使得刀具的特征与普通切削的刀具相比具有很大的不同,刀具刃磨的难度很大。本文通过两个微细结构加工用车削刀具的刃磨过程介绍微细结构车削刀具的结构特点及刃磨方法。通过对刀具刃磨阶段的细分合理选择砂轮粒度、严格控制磨削参数;并在线监控磨削过程,最终实现了微小刀具表面的精密刃磨。

关键词：微细结构车削刀具刃磨

基于“差分”磨损模型的车削刀具磨损仿真预测研究

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工具技术 2007年第5期41卷 17-21页

作者：解丽静郑丹 Schmidt C. Schmidt J. 北京理工大学中国和平利用军工技术协会卡尔斯鲁厄大学(技术大学)

研究表明,切削过程中的刀具磨损与刀面温度、刀/屑和刀/工界面的接触压力及相对滑动速度等切削过程变量有关,借助于有限元分析法可对这些切削过程变量进行仿真预测。基于“差分”磨损模型,提出了一种对切削过程中刀具轮廓磨损变化的预... 详细信息

研究表明,切削过程中的刀具磨损与刀面温度、刀/屑和刀/工界面的接触压力及相对滑动速度等切削过程变量有关,借助于有限元分析法可对这些切削过程变量进行仿真预测。基于“差分”磨损模型,提出了一种对切削过程中刀具轮廓磨损变化的预测方法,以硬质合金刀具切削AISI1045材料为例,介绍了该方法的原理和实施步骤,并对刀具前后刀面磨损的预测结果进行了试验验证,分析了预测结果与试验结果存在误差的原因。

关键词：车削刀具磨损有限元法 “差分”磨损模型仿真预测

车削刀具切入切出工件时的振动信号特征及其检测技术

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南京航空航天大学学报 1988年第2期 1-8页

作者：姜澄宇张幼桢徐鸿钧

准确判断刀具的切入和切出状态是自动化加工系统的迫切要求,而用加速度计来传感这种信息是一种有益的尝试。本文分析了切削振动信号在此过渡过程中的变化规律以及带通滤波器对信号传输过程的影响。根据状态变化时出现的两种信号特征,微... 详细信息

准确判断刀具的切入和切出状态是自动化加工系统的迫切要求,而用加速度计来传感这种信息是一种有益的尝试。本文分析了切削振动信号在此过渡过程中的变化规律以及带通滤波器对信号传输过程的影响。根据状态变化时出现的两种信号特征,微机系统能够实现可靠的检测。

关键词：切削振动检测传感器车削刀具切入切出状态

国际标准ISO3685——1977(E)单刃车削刀具的寿命试验

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工具技术 1979年第4期 55-65页

作者：许祖

1967年国际标准化组织第29技术委员会(即小工具技术委员会,代号ISO/TC29)于英国伦敦召开第12次全体委员会时,决定成立一个工作组来拟订单刃车削刀具的寿命试验国际标准。因此,于1968年成立了名为“刀具寿命试验统一化”工作组(代号ISO/T... 详细信息

1967年国际标准化组织第29技术委员会(即小工具技术委员会,代号ISO/TC29)于英国伦敦召开第12次全体委员会时,决定成立一个工作组来拟订单刃车削刀具的寿命试验国际标准。因此,于1968年成立了名为“刀具寿命试验统一化”工作组(代号ISO/TC29/WG22)。先后有捷、法、德、匈、意、波、瑞典、瑞士、英、奥、比、荷、美、苏等14个国家派代表参加了工作组,由瑞士代表任秘书。工作组自1968年9月在斯德哥尔摩召开第一次会议后,先后召开了五次全组会议,此外还召开了许多小型会议,共提出过五次草案,发往各委员国征询意见。在ISO/TC29举行第14次全体大会时,决定将第五次草案(即ISO/DIS3685—1975)自1975年四月起发各委员会员国传阅以进行表决。随后在22个国家赞同、二个国家反对的情况下,通过作为正式国际标准,即ISO3685—1977(E)《单刃车削刀具的寿命试验》。本国际标准共分两个部分,即正文(共10条)和七个附件。它不仅适合科学研究机关、大专院校使用,而且也适合工矿企业的实验室使用。对我国今后进行刀具寿命试验有较大的指导意义和参考价值。故本刊决定从本期起分两次予以发表。本期发表该国际标准的正文部分,下期将发表七个附件,其中应用数理统计原理对刀具寿命数据进行评估部分不仅适用于单刃车削刀具,对其它刀具也同样适用。至于有关文中的名词术语,待我国制订出此方(?)标准后,则按标准执行。

关键词：刀具材料刀具寿命 ISO3685 车削刀具切削速度切削用量切削液润滑冷却液后面磨损断屑器寿命试验可靠性试验

国际标准ISO3685—1977(E)单刃车削刀具的寿命试验(续)

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工具技术 1979年第5期 51-64页

作者：许祖德

附件A一般资料本国际标准的目的是提供用单刃车削刀具进行寿命试验时的条件和步骤,以便:—能比较不同来源的试验结果;—使试验结果的离散性保持最小;此种试验的目的可能是:—确定工件材料的切削性能;—刀具(材料、几何形状等)的比较;—... 详细信息

附件A一般资料本国际标准的目的是提供用单刃车削刀具进行寿命试验时的条件和步骤,以便:—能比较不同来源的试验结果;—使试验结果的离散性保持最小;此种试验的目的可能是:—确定工件材料的切削性能;—刀具(材料、几何形状等)的比较;—切削液的比较;—推存切削数据的比较;

关键词：置信区间方程式置信距方程 ISO3685 刀具材料刀具寿命观察值后面磨损剩余方差置信水平置信度切削用量切削速度缺口磨损平方和车削刀具可靠性试验寿命试验

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微细结构车削刀具的刃磨方法

数字技术与应用 2013年第1期31卷 210-211页

作者：岳景芬齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司黑龙江齐齐哈尔161005

无论是对于技术工作人员来讲还是对于用来进行车削的刀具来说,微细结构的车削是一项很具有挑战力的技术。但是客观上刀具在整个微细结构的车削工作中都起到举足轻重的作用。而与普通的切削刀具不同,微细结构的车削由于其结构尺寸比较细... 详细信息

无论是对于技术工作人员来讲还是对于用来进行车削的刀具来说,微细结构的车削是一项很具有挑战力的技术。但是客观上刀具在整个微细结构的车削工作中都起到举足轻重的作用。而与普通的切削刀具不同,微细结构的车削由于其结构尺寸比较细微精小,所以为了保证车削的结果比较精确和精致,使用的刀具相对来讲就更小,这样的话就使得这种刀具刃磨的难度很大。本文就将分析微细结构撤销刀具的结构特点以及其刃磨的方法。

关键词：车削刀具刃磨方法撤销刀具