陈文峰， 向华， 许光达， 柯西江

（1.华中科技大学 机械科学与工程学院，武汉430070; 2. 国家数控系统工程技术研究中心，武汉430070）

0 引言

刀具的状态与加工的质量一直是机床领域的关注的焦点，而声发射（Acoustic emission，AE）技术作为对应力作用状态监测的一种手段，在刀具磨损监测和加工质量监控领域发挥着重要的作用。AE本质是材料应变能以弹性波的形式释放[1-3]，所以大应力作用下的去除成形将产生大量的AE事件[3]。同样的，机械传动的过程是应力在多个对象间的传递，也会产生一定的AE事件。所以在复杂加工环境中，采集的原始AE信号（以下简称原始AE信号）包含了非加工产生的AE信号（以下简称非加工信号）与加工产生的AE信号（以下简称加工信号）。为获得清晰的加工信号，需对原始信号进行去噪。

非加工信号源有：机床自身、机床内部的液压与气压系统、机械运动过程的撞击及所有摩擦过程[4]。非加工信号主要由加工外的应力作用产生，非加工信号与加工信号的性质相似，在频域上均分布在100 kHz～1 MHz[5]。但非加工信号源的位置与传感器间存在多种不同的介质，传感器采集的信号实际已在各类介质中发生多次界面反射、干涉与衰减，且属于介质模态频率分量的信号会被增强，最终在100 kHz～1 MHz的频谱中表现为散布的多个高能峰，进一步可以将这类频率概括为一种离散的频率分布，并将这些频率视为该分布的特征频率，而加工信号在频域具有为低幅值、宽频带的特点，进一步可以概括为一种连续频率分布[6-7]，如图1所示。……