三軸力傳感器應(yīng)用于立銑刀小切深磨損量監(jiān)測研究

       在半精銑削、精銑削加工過程中，有關(guān)刀具磨損監(jiān)測的研究，為更換刀具提供指導(dǎo)和參考。浙江大學(xué)某碩士研究生畢業(yè)設(shè)計(jì)，選用振動(dòng)、電流和力傳感器，在銑削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上同時(shí)采集三種不同類型的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理和提取特征，建立一種高準(zhǔn)確度的立銑刀小切深磨損量監(jiān)測模型，從而為適時(shí)更換刀具提供理論參考數(shù)據(jù)。

其主要試驗(yàn)過程如下：

1.在加工中心搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行小切深銑削試驗(yàn)。采集銑削過程中的切削力、振動(dòng)和電流信號(hào)；

2.在Matlab平臺(tái)上對(duì)各傳感器的信號(hào)的時(shí)域、頻域和時(shí)頻域特性進(jìn)行提取，并對(duì)其隨銑刀磨損程度的增大進(jìn)行分析；

3.根據(jù)現(xiàn)有條件建立兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測模型，并測試兩種模型的預(yù)測磨損量的效果，對(duì)比哪種模型的監(jiān)測效果更好；

4.基于所選擇的銑刀磨損量監(jiān)測模型，建立銑刀磨損量監(jiān)測流程。

       其中，切削力信號(hào)采集使用三軸力傳感器，三軸力傳感器與工件通過螺栓連接， 然后三分力傳感器通過螺栓固定在底座上面，底座由夾持裝置固定在數(shù)控加工中心的工作臺(tái)上。實(shí)驗(yàn)過程的三向切削力信號(hào)采用上海耐創(chuàng)測試技術(shù)有限公司生產(chǎn)的三軸力傳感器（型號(hào)：FC3D120-200N）測試套件進(jìn)行采集。三向力傳感器緊貼工件下方，與工件通過螺栓相連接。三向力傳感器可以同時(shí)采集 X、Y、Z 三個(gè)方向的受力信號(hào)。傳感器引出線連接到配套的三通道信號(hào)放大器（型號(hào)：FC-CS81/3C），將微弱的原始毫伏信號(hào)放大到 0～5V 標(biāo)準(zhǔn)電壓，通過校準(zhǔn)，將此電壓輸入到數(shù)據(jù)采集器中經(jīng)比例換算得到力值輸出。