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三軸力傳感器應(yīng)用于立銑刀小切深磨損量監(jiān)測研究

來源:上海耐創(chuàng)測試技術(shù)有限公司   2024年04月26日 15:21  

三軸力傳感器應(yīng)用于立銑刀小切深磨損量監(jiān)測研究

       在半精銑削、精銑削加工過程中,有關(guān)刀具磨損監(jiān)測的研究,為更換刀具提供指導(dǎo)和參考。浙江大學(xué)某碩士研究生畢業(yè)設(shè)計,選用振動、電流和力傳感器,在銑削實(shí)驗(yàn)平臺上同時采集三種不同類型的信號,并對其進(jìn)行預(yù)處理和提取特征,建立一種高準(zhǔn)確度的立銑刀小切深磨損量監(jiān)測模型,從而為適時更換刀具提供理論參考數(shù)據(jù)。

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其主要試驗(yàn)過程如下:

1.在加工中心搭建實(shí)驗(yàn)平臺,進(jìn)行小切深銑削試驗(yàn)。采集銑削過程中的切削力、振動和電流信號;

2.在Matlab平臺上對各傳感器的信號的時域、頻域和時頻域特性進(jìn)行提取,并對其隨銑刀磨損程度的增大進(jìn)行分析;

3.根據(jù)現(xiàn)有條件建立兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測模型,并測試兩種模型的預(yù)測磨損量的效果,對比哪種模型的監(jiān)測效果更好;

4.基于所選擇的銑刀磨損量監(jiān)測模型,建立銑刀磨損量監(jiān)測流程。

       其中,切削力信號采集使用三軸力傳感器,三軸力傳感器與工件通過螺栓連接, 然后三分力傳感器通過螺栓固定在底座上面,底座由夾持裝置固定在數(shù)控加工中心的工作臺上。實(shí)驗(yàn)過程的三向切削力信號采用上海耐創(chuàng)測試技術(shù)有限公司生產(chǎn)的三軸力傳感器(型號:FC3D120-200N)測試套件進(jìn)行采集。三向力傳感器緊貼工件下方,與工件通過螺栓相連接。三向力傳感器可以同時采集 X、Y、Z 三個方向的受力信號。傳感器引出線連接到配套的三通道信號放大器(型號:FC-CS81/3C),將微弱的原始毫伏信號放大到 0~5V 標(biāo)準(zhǔn)電壓,通過校準(zhǔn),將此電壓輸入到數(shù)據(jù)采集器中經(jīng)比例換算得到力值輸出。


圖片

三軸力傳感器


三通道放大器



圖片

       工件用 4 個 M6 螺栓連接在三軸力傳感器上方,傳感器固定在底座上,底座用 4 個組合壓板具固定在機(jī)床工作臺上。三向傳感器由信號線與外部的數(shù)據(jù)采集裝置相連,數(shù)據(jù)采集裝置接入電腦,由數(shù)據(jù)采集器相配套的處理軟件將各種信號存儲和顯示,以供進(jìn)一步的分析和處理。

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       切削力信號是切削過程中與銑刀磨損量最直接有效、波形最·明·顯、受干擾最 小的信號,可反應(yīng)出銑刀在切削過程中的靜態(tài)特性與動態(tài)特性。

三軸力傳感器對相關(guān)力值數(shù)據(jù)的收集為實(shí)驗(yàn)人對刀具磨損監(jiān)測與判斷提供了強(qiáng)有力的支撐。

       上海耐創(chuàng)測試技術(shù)有限公司生產(chǎn)的多種型號力傳感器與力學(xué)測試設(shè)備,可以為國內(nèi)許多工科高校及科研院所提供高品質(zhì)的測力傳感器與采集設(shè)備,為其開展各種基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和科研試驗(yàn)提供產(chǎn)品與技術(shù)支持。

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