自預(yù)緊壓電三維測(cè)力單元研制.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文自預(yù)緊壓電三維測(cè)力單元研制DevelopmentofPiezoelectricThree—componentForceUnitwithSelfpreloaded學(xué)號(hào)：3幽404—1大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要在采用鏡像銑的方法加工大型火箭薄壁外板的過(guò)程中，支撐力的大小和方向不僅對(duì)壁板的加工質(zhì)量和效率有決定性的影響，而且是實(shí)時(shí)反映銑削力狀態(tài)的重

2、要指標(biāo)。在線監(jiān)測(cè)支撐力的大小及其變化趨勢(shì)，綜合薄壁外板的加工要求，可以對(duì)銑刀的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等加工參數(shù)及時(shí)調(diào)整，使大直徑外板在減薄銑削過(guò)程中始終保持高度的穩(wěn)定性和高效性。針對(duì)鏡像銑加工方法中對(duì)支撐力的實(shí)時(shí)測(cè)量需求，結(jié)合大型薄壁構(gòu)件加工中支撐力測(cè)量末端的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以壓電效應(yīng)為理論基礎(chǔ)，研制了一種適用于受限空間支撐力測(cè)量的壓電式三維測(cè)力單元。該測(cè)力單元中間布置一個(gè)三向力傳感器作為力電轉(zhuǎn)換元件，實(shí)現(xiàn)了加工過(guò)程中支撐力三個(gè)正交方向力的同時(shí)測(cè)量。

3、根據(jù)測(cè)量支撐力空間受限測(cè)試條件，參考測(cè)力單元的量程和靈敏度要求，設(shè)計(jì)了傳感器的結(jié)構(gòu)并計(jì)算晶片尺寸，討論了測(cè)力單元的預(yù)緊方案，并計(jì)算出預(yù)緊力大小和預(yù)緊件直徑、校核了切向量程，設(shè)計(jì)上下壓塊的結(jié)構(gòu)并選擇合適材料。利用ANSYS軟件對(duì)傳感器的晶組和晶體殼進(jìn)行靜態(tài)分析，選擇使測(cè)力單元具有高剛度的尺寸參數(shù)，對(duì)測(cè)力單元進(jìn)行靜態(tài)分析和模態(tài)分析，驗(yàn)證其具有良好的線性、較小的干擾和較高的固有頻率。在實(shí)驗(yàn)室條件下，對(duì)測(cè)力單元進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定，結(jié)果表明該測(cè)力單元具