基于S变换时频特征的刀具磨损监测方法

作者：李鑫; 张宇; 朱锟鹏^*

来源：组合机床与自动化加工技术, 2022, (10): 88-96.

DOI：10.13462/j.cnki.mmtamt.2022.10.019

• 刀具磨损状态监测
• S变换
• 相位成分
• 隐马尔可夫模型

针对刀具磨损状态监测中特征提取过程往往忽略信号相位的问题，引入一种具有高时频分辨率同时能揭示相位成分的时频变换方法，提出基于S变换时频特征的刀具磨损状态识别方法。首先，对加工中的力及振动信号使用S变换，发现各个磨损状态下时频幅值及相位矩阵存在显性差异；其次，分别从时频幅值/相位矩阵的等高线轮廓、时间最大值曲线及频率最大值曲线等多个方面进行特征提取，结合最大相关最小冗余算法进行特征降维；最后，使用隐马尔可夫模型完成刀具磨损状态的识别，识别率为97.4%。结果表明，S变换作为一种特征提取技术能够有效地用于刀具磨损状态监测，同时加工中力以及振动信号的相位成分能够表征刀具磨损。

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院合肥物质科学研究院