设计应用

基于主轴电机电流信号的表面粗糙度检测

作者：刘雪杰，李国富，任潞
发布日期：2024-02-21
来源：电子技术应用

引言

表面粗糙度作为工件质量的重要评价指标，直接影响工件的耐磨性、抗腐蚀性、密封性、配合程度、传动精度[1]，因此在工件工艺设计时都会优先考虑表面粗糙度。表面粗糙度的及时检测是十分必要的，当工件表面粗糙度不满足设计要求时需要及时调整工艺参数避免更大的损失。表面粗糙度的检测有多种方法，大致分为两类，第一类是采用接触式探针进行表面粗糙度检测；第二类是通过传感器采集图像、电流信号、振动信号或声发射信号进行分析处理，间接得到表面粗糙度值。接触式检测准确度很高，但是需要等待加工完成后才能进行检测，影响加工效率[2]。图像检测容易受到切削液和切屑的影响，另外图像检测需要高性能的工业摄像机，导致图像检测表面粗糙度价格昂贵。振动信号通常安装在刀具上，可能会干扰机床的加工，声发射信号容易受到其他机床的干扰[3]，而电机电流信号是机床材料去除的动力来源，与加工过程十分密切，外界不易对机床电机电流信号造成干扰[4]，并且主轴电流信号获取十分方便，距离较远也能轻松获取电流信号。使用电机电流信号进行表面粗糙度的检测研究比较少，主要原因是电流信号与表面粗糙度存在较为复杂的对应关系。


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作者信息：

刘雪杰，李国富，任潞

宁波大学 机械工程与力学学院，浙江 宁波 315211


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