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新型钻削测力系统设计及其辅助机构研究+答辩ppt(3)

时间:2022-04-16 20:58来源:毕业论文
孔加工是现代加工中十分常见的一个加工过程,而在孔加工过程中实时的动态监测有利于加工的效率和加工质量,因此新型钻削测力系统这一课题是符合当

   孔加工是现代加工中十分常见的一个加工过程,而在孔加工过程中实时的动态监测有利于加工的效率和加工质量,因此新型钻削测力系统这一课题是符合当今科技的发展潮流,是对科技的发展,特别是机械加工有着积极良好的促进作用。

1。2课题研究背景

1。2。1压电测力仪的发展[1]

在第二次世界大战之前,压电传感器就已经出现,但由于有着许多缺陷,导致应用并不广泛,静电荷的漏电问题是主要的原因,正是因为如此,当时的压电传感器只能进行准静态力和动态里的测量,因此其应用受到限制。而压电效应的发现则要追溯到1815年时Coulomb提出的机械压力能产生电信号的理论,到了1880年,居里兄弟(Pierre Curie 和Jacques Curie)最先发现ɑ石英晶体中的压电效应,他们得出了以下结论:对于晶体有一个或多个晶轴,当温度的变化时,这些晶轴两端会产生极化电荷,这种现象被称为热电效应;在同一个晶体上,有一种新的产生极化电荷的方法,当变化的力沿着半面晶轴作用时也可以产生相应的极化电荷。

在二战期间,由于军事的需要,压电测力仪得到了很大的发展,其中高阻抗电荷放大器的出现解决了静电荷漏电的问题,实现了从理论到时间应用的大突破。这使得压电测力仪的应用范围扩大许多,无论静态或动态还是低频到高频,结合现代的科学发展,近代的多门科学都对着以发展起着促进作用。其中瑞士的Kistler公司研制的一系列切削测力仪,很快推广至全世界各地的相关生产行业中,同时也促进测力仪相关科技更好的发展。

我国对于测力仪的研究是从上世纪70年代开始研制的,由当时由大连工学院为主导的团队开始研制,在1979年,我国的第一台YDC-I78型的压电动态切削测力仪及其辅助装置。并在后来不断研究开发了单向,双向,三向等测力仪不仅使用于普通机床,也运用于数控机床。并搭建了整个测力系统,运用先进的信息技术,并借助计算机的功能进行实时的监测和运算分析。

而测力仪的发展相比较国际水平,在我国还是相对落后的,仍需更加多地研究投入其中。

1。2。2主要的切削测力仪类型

在切削测力仪的应用方面,不同的加工会用到不同类型的测力仪,例如有在高温环境中使用的,有高灵敏度的,还有需要高稳定性的,以及用于微型加工的,到这其中应变式和压电式的传感器是使用最广泛的。文献综述

  (1)应变式测力仪[9]

   应变式测力仪主要应用了电阻应变片的应变效应,由弹性元件和应变片组成了应变式测力仪,应变片粘贴在弹性元件上,当弹性元件发生形变时,应变片也随之产生形变,从而应变片的电阻值发生变化,有如下表达式:

其中R表示原应变片的阻值,表示电阻值得变化量,K0表示应变片的应变系数,表示应变值。因此倘若在k0一定的情况下,可由电阻的变化值来求得应变值,又因为有     (1。2)

所以在求得后,可以求得应力的大小。

例:薄壁式圆筒切削测力仪。如图1。1所示,为薄壁式圆筒切削测力仪,用于测量四向切削力的测力仪,其结构将应变片贴在测力仪的薄壁上,由于拉压力与剪切力是相互垂直的两个力,所以应用纯拉压和纯剪切相结合的方法可以测出切向力、法向力以及扭矩。应变片的粘贴位置也有其特点,如图1。2所示,这种方法的测量原理为利用0o(90o)应变片的纯拉压变形测的轴向力,用45o(135o)应变片的纯剪切的变形来测量切向力,用45o(135o)应变片的纯扭变形来测量扭矩。每隔45o粘贴应变片,其中各个方向上的被测量组成电桥电路。 新型钻削测力系统设计及其辅助机构研究+答辩ppt(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_92692.html

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