數(shù)控車(chē)床切削力信號(hào)在線監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)研究-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 位。同時(shí)，反饋電容Cf小，輸出電壓就大，因此要到達(dá)一定的輸出靈敏度要求，必須選擇適當(dāng)?shù)娜萘康姆答侂娙?。在?shí)際使用時(shí)，傳感器與測(cè)量?jī)x器之間總會(huì)存在一定的距離，它們之間是用電纜連接的，由于電纜的噪聲增加，從而使信噪比有所降低，也一定程度的限制了低電平的振動(dòng)。它的測(cè)量范圍從177。設(shè)置后的參數(shù)即使在斷電情況下仍能保持不丟失。在計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)中，如果要實(shí)現(xiàn)智能控制，就需將被測(cè)對(duì)象的各種測(cè)量參數(shù)送入計(jì)算機(jī)，而輸入計(jì)算機(jī)的信號(hào)應(yīng)該是數(shù)字信號(hào)。通常A/D轉(zhuǎn)換方法有：逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換、雙積分式A/D轉(zhuǎn)換、計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換、并行A/D轉(zhuǎn)換和串/并行A/D轉(zhuǎn)換等。由于二進(jìn)制位決定了能過(guò)分辨的模擬量值，因此通常用位數(shù)表示分辨率，如4位、8位、12位等。（4） 精度量化誤差和附加誤差之和就稱(chēng)為精度。在這種方式下，計(jì)算機(jī)寫(xiě)外存的速度和信號(hào)的采集速度與A/D卡轉(zhuǎn)換的速度有關(guān)，計(jì)算機(jī)外存存儲(chǔ)器容量和信號(hào)記錄長(zhǎng)度有關(guān)。視頻卡還具備硬件壓縮的功能，在采集視頻信號(hào)時(shí)首先在卡上對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，再通過(guò)PCI接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)上。其具有DEWESOFT 和FLEXPRO 軟件的功能。任意測(cè)量值的工程單位轉(zhuǎn)換，圖形化友好的人機(jī)界面，簡(jiǎn)單易用；在線計(jì)算最大值、頻率和有效值；可同時(shí)顯示四個(gè)曲線顯示窗口，每窗口可顯示4通道測(cè)試曲線；X/Y 記錄儀功能；具有：（1） 隨機(jī)信號(hào)統(tǒng)計(jì)分析：方差分析，概率分布，概率密度，最大/最小值，均值，均方值等；（2） 信號(hào)分析：曲線下面積，信號(hào)微分和積分，傅里葉變換，傅里葉逆變換，階次分析，卷積等；（3） 信號(hào)處理：數(shù)字濾波，信號(hào)平滑，曲線擬合，樣條插值等；（4） 圖形顯示：曲線，平面，三維，向量，等高線等多種圖形顯示方法。刀架應(yīng)滿足的要求有：（1）滿足工藝要求；（2）刀架能牢固的安裝刀具；（3）具有足夠的剛度；（4）可靠性高；（5）操作方便和安全。采用KISTLER9257B型測(cè)力儀與 DEWETRON的通用型數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)DEWEBOOKPCI相配合的突出特點(diǎn)是：該系統(tǒng)不但能夠完成切削力的采集分析工作，而且還可以實(shí)現(xiàn)其它測(cè)量工作(如振動(dòng)、噪聲、轉(zhuǎn)速、溫度、轉(zhuǎn)矩、應(yīng)力應(yīng)變等)。至此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集之前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作已經(jīng)基本完成。刀架用內(nèi)六角螺釘安裝于型測(cè)力儀上，測(cè)力儀又用內(nèi)六角螺釘安裝與車(chē)床上。本次實(shí)驗(yàn)是通過(guò)改變切削用量（切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量這3個(gè)條件）來(lái)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得出多組數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行頻域和時(shí)域分析。（2） 進(jìn)給量f工件或工具每轉(zhuǎn)一周或往復(fù)一次，或刀具每轉(zhuǎn)過(guò)一齒時(shí)，工件與工具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移，即刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量。對(duì)圓柱件加工時(shí)，進(jìn)給量太小時(shí)會(huì)產(chǎn)生“蘑菇效應(yīng)”。單位是m/s。對(duì)信號(hào)的時(shí)域信息直接進(jìn)行分析和評(píng)估是狀態(tài)監(jiān)測(cè)最直接和最簡(jiǎn)單的方法，特別是信號(hào)里面有簡(jiǎn)諧信號(hào)、周期信號(hào)或脈沖信號(hào)時(shí)。當(dāng)?shù)肚谐龉ぜr(shí)，受力不是直接減少到零。通過(guò)傅里葉變換，信號(hào)可分解為不同的頻率分量。 （a） (b)上圖是刀具在不同磨損階段隨機(jī)抽取的1024點(diǎn)得到的對(duì)應(yīng)軸向力Fx和切向力Fz的頻譜圖。由圖（b）可看出，特征頻率出現(xiàn)在2000~2500Hz的低頻區(qū)。本章我們通過(guò)改變切削用量對(duì)切削力信號(hào)進(jìn)行了時(shí)域和頻域的分析，從而驗(yàn)證了該系統(tǒng)在硬件部分和軟件部分的穩(wěn)定性和可靠性。在對(duì)本課題的研究的過(guò)程中，存在許多尚未解決的難題。參 考 文 獻(xiàn)[1]吳長(zhǎng)忠,孫選,[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2009:5[2] Toshimichi moriwaki, Toshiroh shibasaka and Somkiat tangjitsitcharoen. Development of inProcess Tool Wear Monitoring System for CNC Turning[J]. JSME International Journal,Series,2004,47(3):3938[3]熊詩(shī)波,[M].:機(jī)械工業(yè)出版社,:9093[4]朱蘊(yùn)璞,孔德仁,[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,:7793[5]何光偉,艾長(zhǎng)勝,[J].控制與檢測(cè),2009(12):5157[6]周林,[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,:115119[7][M].武漢: 華中科技大學(xué)出版社,:266271[8]馬旭,[J].測(cè)量與監(jiān)測(cè)技術(shù),2009,36(6):7073[9][D].:513 [10]劉翔. 21世紀(jì)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)[J].武漢工業(yè)學(xué)院報(bào),1999(3):4245[11]于廣偉,[J].工具技術(shù), 2009,43(5):6062[12] , . Multipurpose sensor for cutting process monitoring and optimization[J]. Mechatronics and Manufacturing Systems, 2008,1(1):103115[13][J].儀表技術(shù)與傳感器, 2009,12:3234[14]王占禮,黃福志,[J].大連交通大學(xué)學(xué)報(bào), 2010,31(1):1725[15]盧江躍,張軍,[J].自動(dòng)化與儀器儀表, 2010,5:4547[16][M].:機(jī)械工程出版社,:32
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