刀具在刃磨過程中往往會激發(fā)出大量聲音信號，這些信號包含豐富的刀具信息，通過對刀具刃磨過程的聲音監(jiān)測信號進(jìn)行處理和分析，有利于了解刀具的刃磨過程，提高現(xiàn)有刀具制備的穩(wěn)定性。
由于聲音信號很容易受外界環(huán)境干擾，首先需要對各個(gè)外界環(huán)境因素進(jìn)行單一試驗(yàn)，這樣有助于了解這些環(huán)境因素，在刀具刃磨信號分析中也有利于消噪和頻率段分離。分別采集本底噪聲、砂輪來回往復(fù)擺動噪聲、砂輪轉(zhuǎn)動噪聲和冷卻液噪聲，對采集的聲音信號做功率譜密度分析，可以較為明顯地得到各個(gè)環(huán)境因素的特征頻率，其中，砂輪轉(zhuǎn)動噪聲。
在此基礎(chǔ)上，對一把完好的高速鋼刀具進(jìn)行刃磨，采集刃磨過程中的聲音信號。然后在該刀具上做人工缺陷，再一次進(jìn)行刃磨，同樣也采集聲音信號，并對兩段聲音信號進(jìn)行對比研究。分析功率譜密度，發(fā)現(xiàn)砂輪轉(zhuǎn)動噪聲對采集得到的刀具刃磨聲音信號影響很大。綜合考慮，選用sym6小波基，對信號進(jìn)行5層小波包分解，從中挑選合適節(jié)點(diǎn)以分離噪聲，然后對其重構(gòu)，再對重構(gòu)獲得的信號進(jìn)行功率譜密度分析。該方法可以將淹沒在環(huán)境噪聲中的刀具刃磨聲音信號提取出來，經(jīng)對比研究，發(fā)現(xiàn)表征刀具刃磨特征的頻率分布于高頻段，雖然完好刀具和破損刀具在該頻段的頻譜波峰形狀和相互比例基本一樣，但幅度有所不同，且破損刀具頻譜還在7.2~10 khz頻率段上出現(xiàn)不少較為活躍的峰值。將采集得到的原始信號和經(jīng)小波包處理的信號均寫成wave音頻格式文件，與刀具刃磨過程中真實(shí)聲音信號進(jìn)行對比，證實(shí)其基本符合刃磨時(shí)聽到的真實(shí)聲音，說明信號重構(gòu)方法基本合適。
相對于環(huán)境因素，高速鋼刀具刃磨過程中采集得到的刀具刃磨聲音比較微弱，直接對該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，效果并不理想，采用小波/小波包對信號分解，選取包含有用信息的信號節(jié)點(diǎn)，然后對其重構(gòu)，分析處理，可以較好地解決微弱信號提取問題，將該處理方法應(yīng)用于刀具刃磨過程的信號監(jiān)測是可行的。