基于应变的三维车削力在线测量

发布时间：2017-11-12 08:16

  本文关键词：基于应变的三维车削力在线测量

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【摘要】：随着制造技术的发展,先进制造技术的概念得以提出和发展,其中信息化和智能化是当前先进制造技术的两个主要体现方面。本项目旨在建立力-热-变形的耦合场模型来重构出加工过程的物理场,从而解决传统制造技术中的问题。切削力作为加工过程中的一个主要信息,是耦合场的重要组成部分,不仅反映了加工过程的稳定性,而且为模型预测和加工误差补偿提供工艺参数优化与调整依据。本文通过比较目前主要的切削力的测量方式和设备,提出一种低成本、高效率的测量方法,即基于应变的三维车削力在线测量方法。基于柔性梁理论,它建立了车刀的力-变形本构模型,从而得到刀杆应变与刀尖上三维作用力的相互关系。它与应变式测力仪的区别在于,没有独立的弹性元件而是将刀具作为弹性元件来进行测量计算,在空间使用上具有更大的优势;而相比于压电式测量仪,则具有更高的性价比和较小的空间限制。根据车刀的实际外形尺寸和装夹方式来简化刀具模型和建立刀具的柔性梁模型;根据车刀受力时的应力状态,提出应变的测量方法和三向力的解耦方式;然后根据使用场合的不同,提出不同的应变的测量和采集方案;根据不同的实验要求设计适当的实验加工平台。本文中主要通过有限元仿真和实验验证方法研究所提出技术方法的可行性与准确性。同时,车刀等效的悬臂梁模型参数也是根据理论分析和实验获取和验证的。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG51

【参考文献】

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本文编号：1175074