Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Dự đoán mòn dụng cụ dựa trên máy vector liên quan nhiều lõi trọng số và phân tích thành phần chính xác suất lõi
Tóm tắt
Bài báo này đề xuất một phương pháp dự đoán mòn dụng cụ mới dựa trên máy vector liên quan nhiều lõi trọng số (WMKRVM) và phân tích thành phần chính xác suất lõi dựa trên hàm căn bậc hai tích hợp (PKPCA_IRBF). Mô hình WMKRVM đề xuất được tạo ra bằng cách sử dụng máy RVM lõi đơn chuẩn tối ưu hóa và các tham số trọng số của nó. PKPCA_IRBF là một kỹ thuật tăng kích thước mới, có khả năng trích xuất thông tin nhiễu từ đặc trưng tín hiệu lực cắt và tích hợp thông tin nhiễu vào mô hình. Hơn nữa, PKPCA_IRBF lần đầu tiên được đề xuất để tổng hợp đặc trưng tín hiệu lực cắt nhằm cải thiện khoảng tin cậy do mô hình WMKRVM cung cấp. So với phương pháp PKPCA_RBF truyền thống, PKPCA_IRBF có khoảng chọn lựa tham số lõi rộng hơn và độ chính xác mô hình cao hơn. Thí nghiệm cắt được thực hiện để xác minh hiệu quả của kỹ thuật dự đoán mòn dụng cụ được đề xuất. Kết quả thí nghiệm cho thấy kỹ thuật dự đoán mòn dụng cụ được đề xuất có khả năng theo dõi chiều rộng mòn dụng cụ một cách chính xác với độ ổn định mạnh mẽ dưới nhiều điều kiện cắt khác nhau, đặt nền tảng cho ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp.
Từ khóa
#dự đoán mòn dụng cụ #máy vector liên quan #phân tích thành phần chính #lõi #tín hiệu lực cắtTài liệu tham khảo
Dimla DE (2000) Sensor signals for tool-wear monitoring in metal cutting operations—a review of methods. Int J Mach Tools Manuf 40:1073–1098. https://doi.org/10.1016/S0890-6955(99)00122-4
Rehorn AG, Jiang J, Orban PE (2005) State-of-the-art methods and results in tool condition monitoring: a review. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 26:693–710. https://doi.org/10.1007/s00170-004-2038-2
Teti R, Jemielniak K, Donnell OG, Dornfeld D (2010) Advanced monitoring of machining operations. CIRP Ann 59:717–739. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2010.05.010
Siddhpura A, Paurobally R (2013) A review of flank wear prediction methods for tool condition monitoring in a turning process. Int J Adv Manuf Technol 65:371–393
Liu T, Zhu K (2021) A switching hidden semi-Markov model for degradation process and its application to time-varying tool wear monitoring. IEEE Trans Industr Inf 17:2621–2631. https://doi.org/10.1109/TII.2020.3004445
Han D, Yu J, Tang D (2021) An HDP-HMM based approach for tool wear estimation and tool life prediction. Qual Eng 33:208–220. https://doi.org/10.1080/08982112.2020.1813760
Huang C, Yin X, Huang H, Li Y (2020) An enhanced deep learning-based fusion prognostic method for RUL prediction. IEEE Trans Reliab 69:1097–1109. https://doi.org/10.1109/TR.2019.2948705
Sun H, Zhang J, Mo R, Zhang X (2020) In-process tool condition forecasting based on a deep learning method. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 64:101924. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2019.101924
Xu L, Huang C, Li C, Wang J, Liu H, Wang X (2021) Estimation of tool wear and optimization of cutting parameters based on novel ANFIS-PSO method toward intelligent machining. J Intell Manuf 32:77–90. https://doi.org/10.1007/s10845-020-01559-0
Shi C, Panoutsos G, Luo B, Liu H, Li B, Lin X (2019) Using multiple-feature-spaces-based deep learning for tool condition monitoring in ultraprecision manufacturing. IEEE Trans Industr Electron 66:3794–3803. https://doi.org/10.1109/TIE.2018.2856193
Wang G, Zhang Y, Liu C, Xie Q, Xu Y (2019) A new tool wear monitoring method based on multi-scale PCA. J Intell Manuf 30:113–122. https://doi.org/10.1007/s10845-016-1235-9
Huang Z, Zhu J, Lei J, Li X, Tian F (2020) Tool wear predicting based on multi-domain feature fusion by deep convolutional neural network in milling operations. J Intell Manuf 31:953–966. https://doi.org/10.1007/s10845-019-01488-7
Shen Y, Yang F, Habibullah MS, Ahmed J, Das AK, Zhou Y, Ho CL (2021) Predicting tool wear size across multi-cutting conditions using advanced machine learning techniques. J Intell Manuf 32:1753–1766. https://doi.org/10.1007/s10845-020-01625-7
Tipping ME (2001) Sparse Bayesian learning and the relevance vector machine. J Mach Learn Res 1:211–244. https://doi.org/10.1162/15324430152748236
Wang G, Yang Y, Xie Q, Zhang Y (2014) Force based tool wear monitoring system for milling process based on relevance vector machine. Adv Eng Softw 71:46–51. https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2014.02.002
Kong D, Chen Y, Li N, Duan C, Lu L, Chen D (2019) Relevance vector machine for tool wear prediction. Mech Syst Signal Process 127:573–594. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2019.03.023
Chen F, Cheng M, Tang B, Xiao W, Chen B, Shi X (2020) A novel optimized multi-kernel relevance vector machine with selected sensitive features and its application in early fault diagnosis for rolling bearings. Measurement 156:107583. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.107583
Xue J, Shen B (2020) A novel swarm intelligence optimization approach: sparrow search algorithm. Systems Science & Control Engineering 8:22–34. https://doi.org/10.1080/21642583.2019.1708830
Wang J, Xie J, Zhao R, Zhang L, Duan L (2017) Multisensory fusion based virtual tool wear sensing for ubiquitous manufacturing. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 45:47–58. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2016.05.010
Ge Z, Song Z (2010) Kernel generalization of PPCA for nonlinear probabilistic monitoring. Ind Eng Chem Res 49:11832–11836. https://doi.org/10.1021/ie100852s
Kim D, Lee I (2003) Process monitoring based on probabilistic PCA. Chemom Intell Lab Syst 67:109–123. https://doi.org/10.1016/S0169-7439(03)00063-7
Neil DL (2005) Probabilistic non-linear principal component analysis with Gaussian process latent variable models. J Mach Learn Res 6
Tanaka A, Imai H, Kudo M, Miyakoshi M (2007) Integrated kernels and their properties. Pattern Recogn 40:2930–2938. https://doi.org/10.1016/j.patcog.2007.02.014
Zhang Z, Wang G, Yeung DY, Kwok JT (2004) Probabilistic kernel principal component analysis
Rashedi E, Nezamabadi-pour H, Saryazdi S (2009) GSA: a gravitational search algorithm. Inf Sci 179:2232–2248. https://doi.org/10.1016/j.ins.2009.03.004
Yang XS (2010) Engineering optimization (an introduction with metaheuristic applications) || Engineering Optimization
Jamil M, Yang X (2013) A literature survey of benchmark functions for global optimization problems[Z]. Cornell University Library, arXiv.org, Ithaca
Yang XS (2014) [Studies in Computational Intelligence] Cuckoo Search and Firefly Algorithm Volume 516 || Intelligent Firefly Algorithm for Global Optimization. In:315–330
Sm A, Smm B, Al A (2014) Grey wolf optimizer. Advances in Engineering Software:46–61
Eberhart, SY (2002) Particle swarm optimization: developments, applications and resources: Congress on Evolutionary Computation
Heidari AA, Mirjalili S, Faris H, Aljarah I, Mafarja M, Chen H (2019) Harris hawks optimization: algorithm and applications. Futur Gener Comput Syst 97:849–872. https://doi.org/10.1016/j.future.2019.02.028