基于加工表面纹理连通区域的刀具磨损状态研究

在车削加工过程中,随着刀具磨损量的增加,表现为工件表面的纹理结构发生变化,依据工件纹理的变化能够间接判断刀具的磨损程度.具体处理方法为:选取阈值作图像分割,对二值图像作区域标记,区域标记的最大值称作连通区域数,将二值图像的连通区域数作为刀具磨损的特征量.实验结果表明,随着刀具磨损量的增加,图像的连通区域数随之增加,它为刀具磨损在线检测提供了一种有效的手段.     

数控镗刀磨损与破损的声发射监测法

通过分析声发射传感器采集的刀具磨损状态信号,提取出反映刀具磨损状态的特征向量MFCC系数及差分系数,然后利用隐马尔可夫模型进行信号处理,建立了检测镗刀刀具状态的监测系统。实验结果表明:在刀具的正常磨损阶段,该监测系统可以实现刀具大致磨损量的预报;在刀具破损或损坏情况下,能够及时监测和预报刀具损坏状态。这种监测方法可用于实时在线监测,为刀具的磨损监测提供了一条切实可行的途径。     

基于功率信号的异形螺杆加工刀具磨损建模

通过对异形螺杆加工过程刀具磨损状态的分析,提取了能够反映刀具磨损状态的功率信号特征值,并建立了信号特征值与刀具磨损量之间的映射关系,从而得到刀具磨损模型.实验证明,由此建立的刀具磨损模型能够排除切削参数变化的干扰,可以较好的反映加工中刀具磨损状态,为刀具磨损在线补偿提供了重要的理论依据.     

PCBN刀具干湿切削加工淬硬钢时的磨损对比

本文研究了在一定切削参数下干、湿式切削加工淬硬钢时四种PCBN刀具的刀具寿命、磨损形式和磨损机理。通过扫描电子显微镜观察不同切削行程下刀尖形貌和刀具后刀面磨损量,并对刀具前后刀面进行能谱分析。结果表明湿式切削时的后刀面磨损量小于干式切削,说明刀具湿切比干切时具有较好的性能;PCBN刀具的磨损形式有前刀面磨损、后刀面磨损,其中前刀面磨损的表现形式为月牙洼磨损,磨损机理为机械磨损、氧化磨损和黏结剂磨损,而后刀面磨损机理有机械磨损、氧化磨损、黏结剂磨损和扩散磨损等;同时还发现CBN含量下降,刀具的后刀面磨损量也有下降趋势,即刀具的切削寿命有延长趋势。     

基于单视角图像处理的刀具磨损检测研究北大核心

针对现有刀具磨损检测存在检测速度慢、人工工作量大、经济效益低等问题,提出一种基于单视角图像处理的刀具磨损检测算法。使用CCD相机对刀具磨损前和磨损后的图像进行单视角提取,通过图像融合变换得到磨损前和磨损后的全景深刀具图像;将刀具磨损前后的全景深图像进行配准,得到磨损区域图像后,将磨损区域图像的像素转化成实际长度值,计算出实际磨损量。实验结果表明:该方案检测速度快,测量误差范围满足检测精度要求,可应用于实际加工。     

Ti6Al4V车削加工时硬质合金刀具磨损的数值模拟

为研究硬质合金刀具车削加工钛合金过程中的刀具磨损,刀具选择刚性模型,工件选择塑性模型,利用有限元软件对切削过程的刀具磨损进行了模拟。运用正交试验分析了在不同刀具参数组合下刀具磨损量的变化情况。结果表明:在固定的工艺参数下,刀具的前角和后角的交互作用对刀具的磨损量影响较大;单一参数因素的变化对刀具磨损量的变化影响较小。分析结果对降低硬质合金车削加工钛合金时的刀具磨损提供了参考。     

铣削大理石切削参数对PCD刀具磨损的影响

目的探索PCD刀具磨损机理,以延长刀具使用寿命。方法设计正交试验,研究不同加工参数切削大理石对刀具磨损的影响情况。分析主轴转速、进给速度与切削深度对PCD刀具磨损量的影响规律,以优化切削参数来减小刀具磨损量。根据经验公式,建立单位时间刀具磨损量和固定行程磨损量模型。通过对试验过程刀具振动情况记录,结合刀具实际磨损情况,给出了刀具磨损等级。结果主轴转速的提高可以减少刀具磨损量,进给速度的增大会加剧刀具磨损,而切削深度小于1 mm时,其对刀具磨损量的影响很小,但切削深度大于1 mm时,继续增大切削深度会使刀具快速磨损。利用预测模型能够很好地对刀具磨损情况进行预判,根据磨损等级,得出刀具与机床发生共振时磨损最为严重,在刀具表面产生了明显的犁沟、磨损以及金刚石颗粒脱落。结论在实际加工中,通过提高主轴转速、降低进给速度以及减小切削深度有助于增强刀具的耐用度,避开共振切削参数可以有效降低刀具磨损,主轴转速、进给速度、切削深度分别为12000r/min、500 mm/min、0.5 mm时的切削效果较佳,有最小的刀具磨损量。     

基于软测量技术的刀具磨损的在线监测

刀具磨损的自动监测是现代制造技术的关键技术之一,足保证自动化加工顺利进行的前提之一。在实际生产当中。对刀具磨损的检测,不能停机检测而只能采取在线的间接监测方法。本文在实时监测主轴电机电流信号的基础上,依据机床的相关切削参数,选择刀具磨损量为主导变量,主电机电流为二次变量。提出了基于软测量技术的铣削加工刀具磨损的在线监测和识别的数学模型,并用实验数据加以验证。     

PCD刀具切削天然大理石的磨损特性研究

通过PCD刀具切削天然大理石的试验研究,分析了在不同加工参数条件下对PCD刀具切削性能的影响以及刀具的磨损机理。试验结果表明:PCD刀具在加工过程中的磨损机理主要表现为磨粒的磨损、剥落,聚晶层的破损与结合剂破坏等;刀具主轴转速为12 000 r/min、进给速度为1 000 mm/min、切削深度为0.5 mm时,刀具的磨损量最小;且磨损量随刀具主轴转速的增加而降低,随刀具的进给速度和切削深度的增加而增加。     

纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具切削性能的研究（Ⅱ）

研究新型陶瓷刀具A15Zc和A20Z(c+m)切削淬硬40Cr合金钢时的切削性能,并与已经商业化的陶瓷刀具SG4的切削性能进行了对比。结果表明:刀具后刀面磨损量随切削深度的增加而增大,而切削速度对刀具后刀面磨损量的影响较小;在较小的切削深度下切削时刀具具有良好的切削性能,A15Zc和A20Z(c+m)的抗磨损能力都好于SG4刀具;刀具的主要磨损形态为前后刀面磨损,主要磨损机制为前刀面的黏结磨损和后刀面的磨粒磨损。     

图像处理技术在焊缝跟踪中的应用研究

以视觉传感型焊缝跟踪系统为研究对象,详细分析了图像处理技术在焊缝跟踪过程中的应用,其中包括图像预处理、图像分割、边缘检测和特征点提取等图像处理过程;总结了一些传统和新型的图像处理算法,并讨论了各自的工作原理和优缺点.最后,对图像处理技术在焊缝跟踪中的应用前景作了展望.     

油液监测技术中磨粒图像处理的研究进展北大核心

对油液监测技术中的磨粒图像特点深入分析,在此基础上,总结磨粒图像处理的方法,包括磨粒图像的模糊图像恢复、图像去噪、图像分割、磨粒特征提取。分别阐述了这4种方法在处理磨粒图像时能够达到的实验结果、遇到的一些问题及解决方案,得出在模糊图像恢复和图像去噪的基础上可以更好地完成图像分割,进一步可更好地完成磨粒特征提取,概述了运用这4种方法在机械磨损状态监测中可帮助了解机器的磨损状态、磨损程度、磨损部位、磨损类型等。结合目前的工作进展,总结磨粒图像处理技术的发展进程,提出磨粒图像处理技术仍然是状态监测中一项具有挑战的课题,并对磨粒图像处理技术的各个方向提出相应的展望。     

Flank wear measurement by a threshold independent method with sub-pixel accuracy

This paper presents an image processing procedure to detect and measure the tool flank wear area. Unlike the traditional thresholding-based methods, a rough-to-fine strategy is considered in this paper whereby a binary image is first obtained and used to find the candidate wear bottom edge points; then a threshold-independent edge detection method based on moment invariance is employed for more robust determination of the wear edge with sub-pixel accuracy. To shorten computation time, a critical area is initially defined and the subsequent procedure is confined to processing this area as the region of interest. Images from three types of inserts, A30N, AC325 and ACZ350 under different cutting conditions are captured with the similar illumination conditions after milling. The measured results obtained with the proposed method from these images are compared with those obtained by direct manual measurement with a toolmaker's microscope and a method based totally on binary image contour detection. The proposed method is shown to be effective and suitable for the unmanned measurement of flank wear.     

Research on tool wear detection based on machine vision in end milling process

This paper suggests a novel technique for the tool wear measurement based on machine vision. Tool images are captured between cutting operations using a machine vision system. The gray value difference threshold is determined from the tool image itself and the reference line is found to locate the tool in the image. The edges of the tool wear region are extracted by column scanning. A method of continuity testing is used to find the correct edge position in each wear column. To achieve a more accurate result, the sub-pixel edge detection technology is adopted to extract the edges. Finaly, the tool wear parameters can be obtained after rebuilding the top edge of the wear region and determining the bottom edge of the wear region. The measurement results gotten by the proposed method are compared with those gotten by measuring directly with a microscope. The proposed scheme is shown to be reliable and effective for the automated tool wear measurement.     

基于彩色图像分割的数字技术图像识别方案研究

数字图像处理技术对于艺术领域的影响越来越大,特别是图像分割技术。针对美术图像识别中的分割精度问题,提出了一种基于canny算子边缘检测和GrabCut算法的美术图像自动分割方案。首先,通过RGB模型对图像进行预处理,实现对图像进行平滑和锐化。然后,采用canny算子边缘检测对待分割图像进行平滑滤波并计算梯度值。最后,采用GrabCut算法在RGB颜色空间中进行最小化能量函数计算,并按照随机的方法将分割区域与其他区域进行合并从而构造出一张分割图。实验对比结果表明:在直接视觉和量化分析上,相比现有分割算法,提出的方案表现出更好的分割效果。     

基于Canny算子字符边缘检测与分割方法研究

字符边缘是标牌图像中的凹凸字符最主要特征,选用适当的边缘检测算子得到准确的标牌信息是字符图像处理的关键步骤.本文叙述Canny算子的基本原理和算法实现过程,选用并研究Canny算子来提取字符的边缘特征.为了验证Canny边缘检测算子的效果,分别用Canny、Robert、Sobel、Prewitt、Laplacian和LoG算子对字符图像进行边缘检测试验,分析了边缘检测的结果,得出Canny边缘检测算子是字符边缘检测的一种十分有效的方法.依据Canny算子边缘检测得到的结果,对字符图像进行了填充并分割得到了标牌字符的分割二值化图像.边缘处理和字符分割的结果表明,Canny算子边缘检测能够较好地解决低对比度图像和灰度不均匀字符图像的二值化问题.     

基于计算机视觉的塑料齿轮齿形缺陷检测

提出了一种基于CCD图像的塑料齿轮齿形缺陷检测方法.采用A102FCCD数字摄像头采集塑料齿轮的图像,经过IEEE1394数字接口卡传输到计算机.对含有噪声的原始数字图像实施平滑处理、图像分割、轮廓提取及细化等处理,使图像转变成易于检测的单像素宽边缘信息.检测了齿轮中心孔的圆心,进而对齿轮齿形缺陷进行检测.理论分析及实验结果表明该方法检测速度快、精度高,满足产品在线检测的要求.     

基于图像特征识别的部件缺陷无损检测方法(英文)

图像处理在金属部件内缺陷无损识别检测中有重要应用,但在原始图像辨识处理中至今仍存在如边缘不清晰等诸多问题。为消除传统图像辨识中的边缘不连续,伪边缘、过分割,提出了一种基于模糊形态学的图像几何特征辨识算法。该算法基于模糊形态学辨识结构元素特征,分析各元素间的相互关系,对经预处理后的图像确定隶属度函数参数,采用最优阈值自动识别方法确定图像最佳分割阈值,以最佳阈值和路径代价函数为约束条件,缩小路径搜索范围,提高算法执行速度,借助分水岭算法重现图像边缘,辨识出图像的几何特征。最后以一种特殊的图像几何特征识别为例进行了数字仿真。仿真图像显示,经处理后的图像边缘连续,无伪边缘和过分割现象,图像更加平滑,柔和性更好。研究结果表明,该方法是可行和有效的。     

基于图像处理的数字刀具测量仪实验研究

研究了一种基于数字图像处理技术的高精密刀具测量仪。仪器使用红色LED光源垂直照射被测刀具,CCD数码相机采集刀具图像并转换成数字信号,通过通用串行总线接口传入计算机并由数字图像处理软件进行处理。图像处理软件采用一种改进的自动调焦算法实现大范围快速调焦,采用一种新的相机标定方法求解精确的标定参数,采用一种复合型亚像素边缘检测算法提取刀具边缘。仪器具有精度高和自动化程度高等优点,为数控加工中心的高精密加工提供了保证。实验结果证明:仪器的重复性测量精度可达3μm。