【正文】 參 考 文 獻[1] 吳長忠,孫選,李國平,[J].科技創(chuàng)新導報,2009:5[2] 郭厚焜,官海兵,[J].工具技術(shù),2007:5657[3] [D].大連理工大學碩士學位論文,2002:610[4] 周林,[M].西安:西安電子科技大學出版社,[5] 周生國,[M],:國防工業(yè)出版社,[6] 楊斌,[J].自動化與儀器儀表,:4547[7] 何光偉,艾長勝,王娜,樊寧,[J].控制與檢測,2009(12):5157[8] 陳興文,[J].微計算機信息,2005,21(4):9497[9] 王蕾,孫忠良,[J].計算機科學,2009:191193[10] [J].武漢工業(yè)學院學報,1999(3):4246[11] 付寶琴,[J].現(xiàn)代電子技術(shù),1999(4):2023[12] ,Subhashree Rath. Inprocess tool wear estimation in milling using cutting force model[J].Journal of Materials Processing Technology,2000(1999):113119[13] ,. Tool wear monitoring in face milling using force sinals[J].Wear,1996(198):136142[14] 濮良貴,紀名剛. 機械設(shè)計[M],:高等教育出版社,[15] [M],:中國科學技術(shù)出版社,1990.[16] 李勁松,[J].,24(5):571574[17] 羅良武,[M].北京:機械工業(yè)出版社,[18] ,. The design of a singlechip tool monitoring system for online turning operation[J].Original Article,2004(24):404414[19] 吳宗澤,[M].北京:高等教育出版社,[20] ,. An investigation of indices on milling force for tool wear in milling[J].Journal of Materials Processing Technology,1999:245253[21] 王愛玲,[M].北京:機械工業(yè)出版社,[22] 李郝林,[M].北京:機械工業(yè)出版社。所以監(jiān)控系統(tǒng)還可以進行進一步完善 ?？傊?，對于加工中心機床切削力信號的在線監(jiān)測的研究是非常有意義的，它為刀具的選擇、何時換刀以及工件表面質(zhì)量的保證起到了理論指導的作用。（5）在研究本課題的過程中，我們進行了一系列的實驗。（3）數(shù)據(jù)采集部分主要是利用視頻采集卡MP04A進行實時數(shù)據(jù)采集，了解了MP04A的特性。（2）硬件部分分為三部分：壓電式測力儀、電荷放大器以及帶有視頻采集卡的計算機。我們完成了監(jiān)測系統(tǒng)的整體構(gòu)建，并別介紹了各部分的組成和功能。5 結(jié) 論本文是用計算機采集數(shù)據(jù)和信息，對機械加工過程實現(xiàn)實時監(jiān)控。（2）我們對數(shù)據(jù)進行了分析和處理，通過改變切削用量，對切削力進行了時域與頻域的分析。如下：由以上三圖可知，組成切削力的分量，大部分分布在300~1200Hz之間。由于本次試驗，機床主軸轉(zhuǎn)速并不高，所以力的頻率分布偏下。為此我們可以對力信號進行頻譜分析，從頻譜上更容易顯示力信號的頻率構(gòu)成。因此，在保證工件表面質(zhì)量的情況下，適當?shù)脑黾又鬏S轉(zhuǎn)速，以提高生產(chǎn)效率。 主軸轉(zhuǎn)速S=700r/min由圖可知：此時X方向的峰值大約為1550N，Y方向的峰值大約為1600N。（3）切削力隨主軸轉(zhuǎn)速S的變化實驗條件：背吃刀量ap =1 mm，進給量f=150，改變主軸轉(zhuǎn)速S 主軸轉(zhuǎn)速S=500r/min由圖可知：此時X方向的峰值大約為1500N，Y方向的峰值大約為1550N。 進給量f=150由圖可知：此時X方向的峰值大約為1980N，Y方向的峰值大約為2000N 進給量f=200由圖可知：此時X方向的峰值大約為2500N，Y方向的峰值大約為2550N。因此其對刀具的磨損影響顯著，在不影響生產(chǎn)效率的同時，應選擇盡可能小的背吃刀量。由以上三圖可知：隨著背吃刀量的增加，切削力有倍增的趨勢。 背吃刀量ap=2 mm由圖可知：此時X方向的峰值大約為3000N，Y方向的峰值大約為3000N。下面的切削力信號中有三個峰值，是因為銑刀的三個齒，其中第一個齒受力最大。進而對實驗數(shù)據(jù)進行分析，研究刀具磨損時切削力的信號特征。因此，為了提高刀具的耐用度允許使用較小的切削速度，但是，加大銑刀的直徑可以改善散熱條件，從而可以提高切削速度，進而提高生產(chǎn)率。當工件材料的硬度和強度較高，工件表面粗糙度的要求較高，工件剛性較差或刀具強度較低，fz一般取的比較小。由此可見進給速度的確定是由每齒進給量fZ、銑刀齒數(shù)Z及銑刀轉(zhuǎn)速決定的。進給速度是數(shù)控銑床加工切削用量的重要參數(shù)。端銑背吃刀量和圓周銑側(cè)吃刀量的選取主要由對表面質(zhì)量的要求和加工余量來決定。而圓周銑時，為被加工表面的寬度，側(cè)吃刀量是垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸。（1）背吃刀量或側(cè)吃刀量：背吃刀量為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸。銑削加工的切削用量包括：切削速度、進給速度、背吃刀量和側(cè)吃刀量。實驗過程中，我們在不同的切削條件下進行銑削，影響切削力的因素很多，如工件材料、切削用量、刀具材料、刀具磨損、刀具幾何參數(shù)等均對切削力有影響。M30 。G00 Z300. 。X28. Y30. 。X53. Y30. 。G00 Z10. 。G00 X28. . 。M03 S600 。G28 G91 Z0. 。M02二實驗過程（1）將加工后的工件固定在測力儀上，并將整個監(jiān)測系統(tǒng)連接好；（2）進行找正、對刀等設(shè)置；（3）編輯程序，并將程序輸入；由于本實驗的程序較多，且又大體相似，變動不大，因此用一例來作為分析。 Y30. 。G99 G81 Y30. Z12. R2. F20. 。（8）孔的加工：按以下程序[22]對鋁板進行孔的加工O0001G92 X0. Y0. Z25.M06 T11。Y方向：。但需將鉆頭換掉，以免測量時碰到測力儀，對其造成損傷；（7）對刀，設(shè)置G54G59：先快速移至接近點，然后搖動手輪，待剛好切到時，記錄下此時機床的位置。（1）打開機床電源；（2）旋起急停按鈕；（3）按Z、X、Y順序返回原點：按下回原點—快速鍵—Z—X，Y—+，X—+，使刀具快速回到機床原點；（4）平口鉗的找正；（5）放置工件：將鋁板放入平口鉗中并加緊。DAQPadCHARGEB型電荷放大器對信號進行放大，然后將放大的信號輸入到帶有視頻采集卡的計算機中，通過視頻采集卡對信號進行處理，最后通過數(shù)據(jù)處理軟件DEWESoft6LT1對信號進行監(jiān)測、控制與分析。最終，在實際的加工過程中，根據(jù)所測得的切削力信號來決定何時換刀，減少因刀具破損而報廢的工件數(shù)量，從而可提高生產(chǎn)效率。通過監(jiān)測刀具磨損來獲得不同情況下的切削力值，來研究刀具磨損時切削力的信號特征。其中切削速度對刀具壽命的影響最大，其次是進給量，背吃刀量的影響最小。因此刀具磨損的測量，更多是采用間接測量方式進行[21]。為了驗證該監(jiān)測系統(tǒng)的實用性和可靠性，我們接下來將會進行一系列實驗。（2）介紹了數(shù)據(jù)分析模塊的構(gòu)成，論述了時域分析和頻域分析的理論部分。傅里葉分析分別包括連續(xù)信號和離散信號的傅里葉變換和傅里葉級數(shù)，對不同的信號進行傅