[发明专利]一种硬车削工件表面质量在线预测方法

权利要求书

1.一种硬车削工件表面质量在线预测方法，其特征在于，该方法主要包括：标准工件与待检验工件对比检验、车削过程状态信号的采集方法、车削过程状态信号的特征提取方法、车削过程中工件表面粗糙度精度等级在线识别模型，先通过相机系统拍照标准工件与待检验工件表面对比，再通过采集靠近车刀刀尖处的车削振动加速度信号，然后采用奇异谱和小波分析提取车刀沿坐标轴三个方向振动的识别特征，最后将得到的车削振动识别特征输入到识别模型中得到所需要的工件表面粗糙度精度等级。

2.根据权利要求1所述的一种硬车削工件表面质量在线预测方法，其特征在于，标准工件与待检验工件对于检验具体包括以下步骤：

(1)选取标准的硬车削工件加工设备，通过相机系统拍照，获取完整的标准工件表面图像作为系列标准图像：

(2)通过相机系统对待检验工件的加工表面进行拍照，获取待检图像；

(3)对所述待检图像进行预处理后，将其进行网格化分割；

(4)计算(3)中每个网格的累计灰度值，得到待检图像累计灰度区域分布图，根据各区域累计灰度分布的变化率分割出不同加工区；

(5)选取与待检图像对应的系列标准图像，对二者的加工区进行相似度计算；

(6)相机系统对待检验工件进行连续拍照，获取完整的加工表面图像作为系列待检图像；

(7)对系列待检图像依次执行上述(3)、(4)、(5)，得出系列待检图像的加工区的每个网格的相似度值。

3.根据权利要求1所述的一种硬车削工件表面质量在线预测方法，其特征在于，所述车削过程状态信号的采集方法采用3个PCB振动加速度传感器采集靠近车刀刀尖处在空间坐标三个方向上的振动加速度信号，采样频率fs＝20khz。

4.根据权利要求1所述的一种硬车削工件表面质量在线预测方法，其特征在于，所述车削过程状态信号的特征提取方法是将车削过程状态信号的采集方法中采集得到的振动加速度信号，采用一个24位A/D多通道TST5915信号分析和测试系统进行信号处理，然后采用奇异谱和小波分析方法提取车刀沿坐标轴三个方向振动的识别融合特征。

5.根据权利要求1所述的一种硬车削工件表面质量在线预测方法，其特征在于，所述车削过程中工件表面粗糙度精度等级在线识别模型是将车削过程状态信号的特征提取方法中得到的识别融合特征输入到在线识别模型得到所需要的工件表面粗糙度精度等级。