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上海耐創(chuàng)測試技術有限公司

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三軸力傳感器應用于立銑刀小切深磨損量監(jiān)測研究

閱讀:731      發(fā)布時間:2024-4-26
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三軸力傳感器應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,有關刀具磨損監(jiān)測的研究,為更換刀具提供指導和參考。浙江大學某碩士研究生畢業(yè)設計,選用振動、電流和力傳感器,在銑削實驗平臺上同時采集三種不同類型的信號,并對其進行預處理和提取特征,建立一種高準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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其主要試驗過程如下:

1.在加工中心搭建實驗平臺,進行小切深銑削試驗。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行提取,并對其隨銑刀磨損程度的增大進行分析;

3.根據(jù)現(xiàn)有條件建立兩種神經(jīng)網(wǎng)絡監(jiān)測模型,并測試兩種模型的預測磨損量的效果,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。實驗過程的三向切削力信號采用上海耐創(chuàng)測試技術有限公司生產(chǎn)的三軸力傳感器(型號:FC3D120-200N)測試套件進行采集。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 標準電壓,通過校準,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力值數(shù)據(jù)的收集為實驗人對刀具磨損監(jiān)測與判斷提供了強有力的支撐。

       上海耐創(chuàng)測試技術有限公司生產(chǎn)的多種型號力傳感器與力學測試設備,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備,為其開展各種基礎實驗和科研試驗提供產(chǎn)品與技術支持。

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