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鉆削測力系統的輔助裝置設計開題報告

時間:2019-05-04 22:13來源:畢業論文
1.1設計對象分析鉆削力是金屬切削過程中幾個主要的物理現象之一,切削熱的產生主要直接由切削力決定。鉆削力的大小影響著加工工藝精度、刀具壽命和加工表面質量,同樣,切削力

1.1設計對象分析鉆削力是金屬切削過程中幾個主要的物理現象之一,切削熱的產生主要直接由切削力決定。鉆削力的大小影響著加工工藝精度、刀具壽命和加工表面質量,同樣,切削力也是設計機床、夾具等設備不可缺少的依據之一。鉆削力在鉆削機理的研究、自動控制和自動檢測等方面也有相當重要的作用,因此,鉆削力在機械工程中具有重要意義。35164
鉆削力是動態矢量,有大小和方向兩個因素。為了方便測定,可以把鉆削力分解成直角坐標系中三個方向上的分力。測出三個方向上分力的大小,就能計算出鉆削力的大小和方向。由于鉆削過程較為平穩,穩態分量占較大成分,因此,本課題便是對測定鉆削力二維穩態分量的裝置進行設計。鉆削力二維穩態分力如圖1.1所示。
         鉆削力二位穩態分量
圖1.1 鉆削力二位穩態分量
  在鉆削的過程中,鉆頭每一切削刃(兩條主刃,兩條副刃,和一條橫刃)都產生切削力,切削力包括切向力(主切削力)、背向力(徑向力)、進給力(軸向力)。由于鉆頭的兩條左、右主、副切削刃比較對稱,徑向分力相互抵消,軸向分力合成Fz,切向分力合成為扭矩M。因此,最終只有進給力與鉆削扭矩對鉆削鉆頭產生影響。本課題的測試系統的測試對象就是鉆削過程中的軸向力 Fz 和扭矩 M 。論文網
源¥自%六:維;論-文'網=www.aftnzs.live

1.2    設計目的與意義
1.    本次課題的設計題目為鉆削測力系統的輔助裝置設計,所針對的壓電式測量系統是目前最先進的測力系統。通過分析計算測力系統,培養鍛煉工程研發的能力。了解鉆削傳感器的工作原理和測力方法。
2.    通過繪制機械圖、編寫設計說明書,訓練和提高學生科技寫作能力、查閱機械標準及規范、應用計算機繪圖、編寫技術文件的能力。
3.    以目前通用的測力儀為依據,,設計精度、靈敏度更高的新型測力儀。
4.    本測試系統的設計涉及多個學科的綜合,含測試技術,電工學,機械工程等相關學科,培養學生專業課程設計及綜合運用知識的能力。
1.3    國內外研究現狀
     未來研究的發展趨勢:
(2. 總體方案設計
 2.1 鉆削測力系統的輔助裝置方案設計原理
鉆削力測定方法很多,測力儀是檢測機床加工系統質量的重要測量儀器。本課題所針對的壓電式測量系統是目前最先進的測力系統。
隨著電荷放大器的研制成功與應用,利用壓電效應的壓電測力儀逐漸被應用于機械量的測量之中。在外力作用下,具有壓電效應的壓電材料變形后其表面產生電荷,從而實現非電量測量的目的。
壓電鉆削測力儀對于軸向力的測量利用石英晶片的縱向效應;對于徑向力的測量利用石英晶片的剪切效應;對于扭矩的測量采用“力×力臂”法 。
鉆削過程中產生的軸向力Fz和扭矩M作為輸入信號,是測試對象。切削力作用在傳感器上是傳感器上的應變片產生應變,轉化交流電橋中應變片中電阻變化,這樣就將切削力轉化為電路中的電壓,進而再通過動態應變儀與傳感器顯示出Nz和Tm,最后根據相應的轉化關系即可求得軸向力Fz和扭矩M。 源¥自%六:維;論-文'網=www.aftnzs.live
    壓電鉆削測力儀設計的核心是根據壓電效應原理來正確選擇敏感元件的幾何切型和晶組組成方式。
    在整個測試系統中,影響軸向力Fz和扭矩M最終測定結果的主要因素是Fz和M之間的相互干擾。在測試系統設計中一方面要在傳感器設計上,在測試過程中采取種種措施盡量減小相互之間的干擾,另一方面要定量測出互干擾靈敏度系數,以便在數據處理過程中去掉互干擾因素,使測量精度得以保證。 鉆削測力系統的輔助裝置設計開題報告:http://www.aftnzs.live/kaiti/20190504/32996.html
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