基于光纖Bragg光柵傳感的銑削力測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著生產(chǎn)自動化和現(xiàn)代加工制造技術(shù)的迅速發(fā)展，以數(shù)控機(jī)床、加工中心為代表的數(shù)字化加工設(shè)備已經(jīng)成為現(xiàn)代制造技術(shù)的主流。銑削是生產(chǎn)中最常用的加工方式之一，銑削時銑削力的變化規(guī)律直接影響到銑削用量的制定及加工表面的質(zhì)量，因此在機(jī)械加工日益自動化、智能化的環(huán)境下，刀具的磨損檢測和刀具的斷裂識別是不可或缺的。目前在刀具狀態(tài)監(jiān)測方面，主要以加工中切削力的測量為主，它能直接反映加工過程中的刀具狀態(tài)，能夠探測刀具的磨損和斷裂情況。
　　光纖光柵傳感

2、器是一種性能獨(dú)特的新型光測傳感器，其主要優(yōu)點(diǎn)有:一是防爆、抗電磁干擾且是優(yōu)良的絕緣體;二是耐腐蝕，可在酸堿等復(fù)雜的化學(xué)環(huán)境中使用;三是體積小、重量輕，可安裝在狹小的空間或者埋入結(jié)構(gòu)的內(nèi)部;四是靈敏度和可靠性高并且易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳感;五是單根光纖上能夠布置多個光柵，以實(shí)現(xiàn)針對不同或相同參數(shù)的分布式傳感等優(yōu)點(diǎn)。光纖光柵傳感器的以上優(yōu)點(diǎn)滿足切削力多個分量同時在線檢測要求并適用于銑削加工環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)銑削力的準(zhǔn)確測量。
　　本文主要研究將

3、光纖光柵傳感器應(yīng)用于刀具銑削力的測量系統(tǒng)中，論文具體研究工作如下:
　　(1)轉(zhuǎn)換彈性體是銑削力測量中的敏感元件，決定了銑削力的可測性。通過對數(shù)控機(jī)床銑削過程的研究，理論分析和有限元仿真分析相結(jié)合的方式揭示銑削力導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換彈性體的應(yīng)變分布規(guī)律，建立銑削力與彈性體應(yīng)變之間的映射關(guān)系，提出轉(zhuǎn)換彈性體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法。
　　(2)研究基于光纖光柵傳感的測力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及傳感器布置方案，完成對測力系統(tǒng)的靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，并將測力系統(tǒng)集成在