基于应变式传感器的拉削负载检测系统研制

《基于应变式传感器的拉削负载检测系统研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕：ｔ学位论文题目：基于应变式传感器的拉削负載检测系统研制研巧生刘晚晨专业机械电子王程指导教师倪敬教授完成日期２０１６年３月杭州电子科技大学硕士学位论文基于应变式传感器的拉削负载测量系统研制研究生：刘晓晨指导教师：倪敬教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterBroachingloadtestingsystembasedonstrainsensorCandidate:LiuXiaoChenSupervisor:NiJing(Profe

2、ssor)March，2016杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明：，是本人在导师的指导下本人郑重声明所呈交的学位论文，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体Ｂ经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。一申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。：年月日论文作者签名刖月１分＿（Ｊ＾占爆＾／Ｉ学位论文使用授权说明目本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，Ｐ；研巧生在校攻读学位期间论文工作的知

3、识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全、部或部分内容，可Ｗ允许采用影印缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：曰期：又八每巧＾曰备＇（晏＇（？３指导教巧签名：日期：７年月日摘要拉床可在金属零件加工中提供较大的切削力及较高的加工精度，这也是拉削加工相比于其他金属加工来说无法替代的优点。在拉削加工中，对拉削负载的检测可以实时反应拉刀的状态，提早发现刀具的磨损，降低刀具出现断裂的几

4、率，因此对拉削负载的实时监测装置的研究具有重要意义。在此基础上本文通过对应变传感器的应用，提出了一种基于应变传感器的拉削负载检测装置。设计了应变传感器的放大电路，建立了以PLC为基础的信号采集装置，找出了拉刀上应力与位置的关系，通过Ansys软件的仿真，对理论模型进行了修正；设计了检测系统的标定实验，并在不同工况条件下进行了拉削负载检测实验，对实验结果进行了分析。第1章中，介绍了国内外学者对切削力检测方面的研究，主要介绍了应变式和电压式的切削力检测装置，并说明了本文的主要工作内容。第2章中，介绍了拉削负载检测系统的组成，分析了应变传感器的工作原理，说明了检测系统的硬件组成以及

5、型号的选型，选择了拉床上合理的应变片布点位置；设计了应力信号的放大电路，并测试了放大电路的性能；设计了基于PLC的拉削负载检测系统的采集程序，编写了基于c++builder的上位机程序。第3章中，首先建立了拉刀静态载荷下的受力模型，并得出了静态载荷下拉刀上应力与位置之间的关系；用Ansys软件对拉刀进行了有限元分析，得出了仿真模型下的应力与位置之间的关系，对比了理论模型与仿真模型之间的区别并且对理论模型进行了修正，为拉削负载检测装置提供了理论基础。第4章中，设计了拉削负载检测装置的标定实验，得出了拉削负载检测装置的灵敏度和非线性误差的大小；将拉削负载检测装置与传统的液压式拉削

6、负载测量在相同的工况条件下进行了实验，分析了二者之间的差别，论证了本文研究的检测装置的准确性和可靠性；对拉削负载检测装置在不同拉削速度、不同应变片贴片位置和不同工件下进行了实验，分析了不同条件下实验结果的差别。第5章中，总结了本文的主要研究工作，分析了本文研究的拉削负载检测装置的不足之处，指出了检测装置的发展方向。关键词：应变，拉削负载，信号采集，AnsysABSTRACTBroachingprovidedgreatercuttingforceandhighprecisionmetalpartsmachining,whichwasbroachingcomparedtoothe

7、rmetalwasirreplaceableadvantages.Whenbroachingtheworkpiece,detectingbroachingforcecoulddetectiontheworkingconditionofbroach，earlydiscoveriedtoolwear，andreducedtheriskofcuttingtool’srupture.Soonthebroachingforcedetectionisofgreatsignificance.Onthisbasis,t