基于光纖Bragg光柵傳感的銑削力測量系統(tǒng)實驗研究.pdf

1、隨著生產自動化和現(xiàn)代加工制造技術的迅速發(fā)展，以數(shù)控機床、加工中心為代表的數(shù)字化加工設備已經成為現(xiàn)代制造技術的主流。銑削是生產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量，因此在機械加工日益自動化、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、器是一種性能獨特的新型光測傳感器，其主要優(yōu)點有:一是防爆、抗電磁干擾且是優(yōu)良的絕緣體;二是耐腐蝕，可在酸堿等復雜的化學環(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構的內部;四是靈敏度和可靠性高并且易于實現(xiàn)數(shù)字化傳感;五是單根光纖上能夠布置多個光柵，以實現(xiàn)針對不同或相同參數(shù)的分布式傳感等優(yōu)點。光纖光柵傳感器的以上優(yōu)點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，能夠實現(xiàn)銑削力的準確測量。
　　本文主要研究將

3、光纖光柵傳感器應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)控機床銑削過程的研究，理論分析和有限元仿真分析相結合的方式揭示銑削力導致的轉換彈性體的應變分布規(guī)律，建立銑削力與彈性體應變之間的映射關系，提出轉換彈性體的結構優(yōu)化設計方法。
　　(2)研究基于光纖光柵傳感的測力系統(tǒng)結構及傳感器布置方案，完成對測力系統(tǒng)的靜態(tài)標定實驗，并將測力系統(tǒng)集成在