闫　杉，胡小锋，刘颖超，张　洁

(上海交通大学 机械与动力工程学院 计算机集成制造研究所，上海　200240)



轮槽半精铣刀寿命自适应预测方法研究*

闫杉，胡小锋，刘颖超，张洁

(上海交通大学 机械与动力工程学院 计算机集成制造研究所，上海200240)

为预测汽轮机转子枞树型轮槽半精铣刀寿命，提出了一种基于非线性回归模型的刀具寿命自适应在线预测方法，即通过提取与刀具磨损相关的功率信号特征和声发射信号特征，利用Kmeans聚类分析对半精铣削过程进行分类，针对不同类别的加工过程分别建立刀具寿命非线性预测模型，实现自适应的刀具状态在线预测及刀具寿命的估算。实验结果表明此方法可以准确预测出刀具的失效时间，为刀具的合理更换提供依据。

非线性回归模型；刀具寿命；聚类分析；自适应在线预测

0　引言

汽轮机转子轮槽半精铣刀用来铣出轮槽粗型线，消耗量大而昂贵[1-2]。现场加工中，一方面刀具过度使用导致刀具可修磨次数减少，刀具消耗量变多；另一方面操作人员为防止后续精加工余量过多，影响加工质量，常提前换刀。为充分利用刀具寿命，减少刀具消耗，有必要研究半精铣刀寿命在线监控技术。

国内外学者对刀具寿命在线预测的研究较多，如基于神经网络的刀具寿命预测[3-4]、运用理论公式计算刀具寿命[5]等，这些方法运算量大，效率低下，实际应用受限。近年来运用回归分析预测刀具寿命的研究较多，效果良好：郑堤等[6]对机械加工尺寸跟踪检测，利用多项式拟合加工尺寸分布标准差，建立刀具寿命预测模型。……