基于深度学习的刀具磨损检测研究.pdfVIP

摘要

在现代智能制造加工中，刀具磨损状态对产品质量有着直接影响。通过监测和

分析刀具磨损，可以提高生产效率、保证产品质量、降低成本、延长刀具寿命，推

动智能制造发展。刀具磨损检测技术不仅可以避免生产效率下降，还可以保证产品

的加工精度和质量。企业通过实时监测和智能诊断，合理安排刀具使用和维护，降

低更换频率和能耗成本，提高生产效率和经济效益。综上所述，刀具磨损检测不仅

是现代制造业不可或缺的重要技术，更是推动制造业向智能化、高效化方向迈进的

关键一步。

深度学习在刀具磨损检测领域发挥着关键作用。通过深度学习算法，利用大量

数据进行训练能够实现自动学习和提取刀具磨损特征，准确识别和预测磨损状态。

与传统方法相比，深度学习更能捕捉复杂模式和关联信息，具有更高的准确性和鲁

棒性。此外，深度学习能进行多模态数据融合和大规模数据分析，为刀具磨损检测

提供新的解决思路。虽然传统方法在特定场景下有应用价值，但相比深度学习，在

准确性和自动化程度上还存在一定局限。

本文提出了一项基于深度学习的刀具磨损检测方法，其主要工作包括以下几

个方面。

（1）提出了一种自适应性的变分模态分解方法，该方法可以在保留刀具磨损

数据主要特征的前提下，减少冗余无效特征，从而提高模型的计算效率。通过确定

自适应范围，并在该范围内自适应地确定当前系数，解决变分模态分解系数设置对

分解效果的影响。相对于传统的数据预处理方法，该方法无需确定数据参数，并能

减少噪声信号，从而提高数据处理效率。

（2）提出了一种CNN-ConvLSTM的刀具磨损检测模型，结合了ConvLSTM

和CNN两种网络结构。ConvLSTM模型能够有效提取刀具磨损数据的多维时空序

列特征，而CNN则用于降低特征维度并更全面地捕捉刀具磨损信号中的特征。相

较于传统方法，该模型在刀具磨损检测领域的准确性和鲁棒性方面有所提高。

（3）提出了一种改进的麻雀有哪些信誉好的足球投注网站算法，用于优化深度学习模型的超参数。该

算法采用了黄金正余弦策略和Levy飞行策略，以提升算法的全局有哪些信誉好的足球投注网站能力和局部

有哪些信誉好的足球投注网站能力。改进的麻雀有哪些信誉好的足球投注网站算法有效地提升了算法的性能，并且优化模型超参数有

效克服了依靠人工经验对模型参数设置影响的问题。

（4）提出了一种基于深度迁移学习的刀具磨损检测方法，通过深度学习模型

将从源域学习的知识迁移到目标域中，在全连接层中加入微调和最大均值差异进

一步减少源域和目标域的差异。该方法能够有效地克服传统模型在面对数据差异

I

较大时预测效果大大下降的问题，并且能够提升模型的泛化性能，具有良好的可靠

性和效果。

关键词：刀具磨损，自适应变分模态分解，卷积长短期记忆网络，麻雀有哪些信誉好的足球投注网站算

法，迁移学习

II

twonetworkstructuresofConvLSTMandCNN.TheConvLSTMmodelisableto

efficientlyextractthemulti-dimensionalspatio-temporalsequencefeaturesofthetool

weardata,whereastheCNNisusedtoreducethefeaturedimensionsandcapturethe

featuresinthetoolwearsignalsinamorecomprehensiveway.Comparedwiththe

traditionalmethods,themodelimprovestheaccuracyandrobustnessinthefieldoftool

weardetection.

(3)Animprovedsparrowsearchalgorithmisproposedforoptimizingthe

hyperparametersofthedeeplearningmodel.Thealgorithmemploysthegoldenpositive

cosinestrategyandthe