一种用于车削过程的温度信号与三轴切削力信号在线测量装置制造方法及图纸

技术编号:44201634 阅读:28 留言:0更新日期:2025-02-06 18:37
本发明专利技术涉及一种用于车削过程的温度信号与三轴切削力信号在线测量装置。一种用于车削过程的温度信号与三轴切削力信号在线测量装置,包括刀架、金刚石自感温刀具、应变式三轴力传感器和传感器信号采集电路,所述金刚石自感温刀具安装在应变式三轴力传感器前端;所述应变式三轴力传感器包括三个压力传感器,所述金刚石自感温刀具所受切削力被刀架传递到三个压力传感器上,所述压力传感器按照空间直角坐标系XYZ三轴分布。本发明专利技术装置实现了机械加工切削过程的加工与检测一体化,能够实现对切削过程切削区域的温度信号与三轴切削力信号高灵敏度、高响应速度的实时同步测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于车削过程的温度信号与三轴切削力信号在线测量装置


技术介绍

1、切削加工及其检验技术作为机械制造中的重要一环,是当前机械和制造工程学科发展的重要领域。为了评估切削表面质量,优化切削工艺,切削状态的在线监测不可或缺。切削过程伴随着复杂的热力耦合相互作用,切削力和切削温度是衡量加工表面尺寸、形状精度,切削颤振、刀具磨损等切削状态的重要指标。因此,通过实时感知切削力和切削温度的大小,可以有效实现对切削状态的在线监测,从而保障并优化加工过程。尤其是对于热敏感性强、稳定性差的一类材料,如作为武器装备实现远程高效毁伤与精确打击动力源和威力源的含能材料,在其加工过程中切削区域温度和力的在线准确监测对于保证加工表面质量、提高工艺安全性至关重要。此外,对于热导率极低的难加工材料如碳纤维复合材料,切削温度和切削力的在线测量可以有效避免加工表面碳化、刀具过度磨损的产生,降低废品率,提高加工效率。因此,实切削加工中切削温度与切削力的实时同步测量意义重大。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种有利于高灵敏本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于车削过程的温度信号与三轴切削力信号在线测量装置,其特征在于:包括刀架、金刚石自感温刀具、应变式三轴力传感器和传感器信号采集电路,所述金刚石自感温刀具安装在应变式三轴力传感器前端,所述应变式三轴力传感器安装在刀架的前半部分,所述传感器信号采集电路安装在刀架的后半部分;

2.根据权利要求1所述的用于车削过程的温度信号与三轴切削力信号在线测量装置,其特征在于:所述传感器信号采集电路所获得的三轴力的电压信号是耦合的,使用灵敏度系数矩阵进行解耦运算获得三轴力的大小,所述灵敏度系数矩阵由单轴力测试实验获得,分别测量三个方向的切削力与三轴电压信号的耦合关系式,将解耦后得到的三个...

【技术特征摘要】

1.一种用于车削过程的温度信号与三轴切削力信号在线测量装置,其特征在于:包括刀架、金刚石自感温刀具、应变式三轴力传感器和传感器信号采集电路,所述金刚石自感温刀具安装在应变式三轴力传感器前端,所述应变式三轴力传感器安装在刀架的前半部分,所述传感器信号采集电路安装在刀架的后半部分;

2.根据权利要求1所述的用于车削过程的温度信号与三轴切削力信号在线测量装置,其特征在于:所述传感器信号采集电路所获得的三轴力的电压信号是耦合的,使用灵敏度系数矩阵进行解耦运算获得三轴力的大小,所述灵敏度系数矩阵由单轴力测试实验获得,分别测量三个方向的切削力与三轴电压信号的耦合关系式,将解耦后得到的三个独立的力信号合并,以得到一个完整的力的矢量结果。

3.根据权利要求1所述的用于车削过程的温度信号与三轴切削力信号在线测量装置,其特征在于:所述差分信号放大单元使用四个ad8421仪表放大器构建,四个ad8421仪表放大器与三个切削力信号及一个温度信号一一对应,所述恒流源单元使用lm334芯片构建,所述数模转换单元使用ad7606芯片构建,所述数据发送单元使用stm32f103c8t6单片机与max485芯片构建,使用ad8421仪表放大器构建差分信号放大单元将电压信号映射到可观范围,同时使用ad7606低成本模数转换方案量化电压模拟信号,将获得的数字信号发送至单片机stm32f103c8t6。

4....

【专利技术属性】
技术研发人员:陈远流安亮刘士荃李忠伟魏中华杜姗吴晓峰
申请(专利权)人:浙江联宜电机有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1