本文關(guān)鍵詞：微小型車銑復合加工過程中三向微切削力實時檢測　出處：《北京理工大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著精密微小系統(tǒng)在航空、航天、軍事和醫(yī)療等領(lǐng)域的應用不斷增加,對中間尺度的三維精密微細復雜結(jié)構(gòu)件的加工技術(shù)提出了迫切的需求。然而,傳統(tǒng)的宏觀尺度機械加工方法很難達到其加工精度。隨著微小零件向多樣化的加工材料以及大縱橫比的三維復雜微觀結(jié)構(gòu)方向發(fā)展,基于光刻技術(shù)的微機電系統(tǒng)制造技術(shù)也有一定的局限性。作為傳統(tǒng)宏觀機械加工方式和納觀領(lǐng)域硅微加工工藝的補充技術(shù),精密微細車銑加工技術(shù)逐漸發(fā)展成為面向中間尺度非硅基三維微細復雜結(jié)構(gòu)件加工的核心技術(shù)。然而,現(xiàn)階段對車銑加工技術(shù)的研究相對于傳統(tǒng)的車削和銑削等加工技術(shù)來說還處于起步階段。目前對車銑加工過程的研究也僅限與加工機理方面,對不同材料的切削參數(shù)及切削工藝研究較少。與傳統(tǒng)的加工過程相似,在車銑加工過程中三向微切削力是影響加工精度、表面粗糙度、加工效率和加工穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素,并且對三向微切削力的測量是實現(xiàn)力反饋控制、刀具設(shè)計、刀具狀態(tài)監(jiān)測、切削參數(shù)制定、切削工藝優(yōu)化以及可加工性能測試等過程的先決條件。因此,研究出應用到車銑加工條件下的切削力無線測量系統(tǒng),對提高微細結(jié)構(gòu)加工精度,研究加工工藝等具有重要的意義。本課題主要研究了車銑加工過程中的切削力測量系統(tǒng),主要內(nèi)容包括車銑切削力測量的總體方案制定、車銑切削力測量傳感器及測量裝置設(shè)計、車銑切削力測量的電路及程序設(shè)計和標定實驗與實驗驗證。針對車銑加工過程中各個運動部件的運動特性,結(jié)合微小零件加工的實際需求,提出了一種“直接測量,無線傳輸”的總體方案。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種滿足車銑加工切削力測量要求的三軸力傳感器及其總體測量裝置。設(shè)計了包含放大電路、濾波電路、數(shù)據(jù)采集電路,數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理等模塊的力傳感器信號處理電路,并進行了配套的程序及軟件設(shè)計。采用高精度砝碼對設(shè)計的力傳感器和測量裝置進行了標定實驗,建立三軸力傳感器各個方向受力與輸出信號之間的對應關(guān)系。最終采用不同切削參數(shù)進行加工實驗,得到的實驗結(jié)果與理論值具有較好的一致性,進而驗證了所設(shè)計的車銑切削力測量系統(tǒng)具有一定的可行性。
[Abstract]:This paper studies the cutting force measurement system in the process of turning and milling , which is a key factor affecting machining precision , surface roughness , machining efficiency and machining stability .

【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG501.3

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本文編號：1373317