壓電式三向車(chē)削測力儀通過(guò)利用壓電效應來(lái)測量切削力的變化。其主要原理是利用壓電傳感器將受力轉化為電信號,再通過(guò)信號處理和數據采集系統得到相應的測力數值。壓電傳感器通常采用壓電陶瓷材料制成,當施加力量時(shí),壓電材料會(huì )產(chǎn)生電荷變化或電壓輸出,從而實(shí)現測力的目的。
1.測力傳感器
核心部件是測力傳感器,通常由多個(gè)壓電片構成。這些壓電片按照特定的位置和方向布置,以確保能夠測量到車(chē)削過(guò)程中三個(gè)方向(徑向、切向和軸向)的切削力。測力傳感器與車(chē)削刀具之間通過(guò)適當的接頭連接。
2.信號處理和數據采集系統
測力傳感器所輸出的電信號需要經(jīng)過(guò)信號處理和數據采集系統進(jìn)行處理和記錄。這些系統通常包括放大器、濾波器、模數轉換器等,用于將壓電信號轉換為數值信號,并提供給上位機進(jìn)行分析和顯示。
3.上位機與軟件
上位機是控制中心,負責接收、處理和分析測力數據。配合專(zhuān)用軟件,可以實(shí)現對測力參數的監測、結果的展示和數據的記錄。同時(shí),上位機還可以與其他設備進(jìn)行聯(lián)動(dòng),實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)和控制。
壓電式三向車(chē)削測力儀在車(chē)削過(guò)程中的應用和優(yōu)勢:
1.切削力測量
能夠準確地測量車(chē)削過(guò)程中的切削力,在不同坐標軸上獲取切削力的大小和方向。這對于評估刀具磨損、材料特性和工藝參數等方面非常重要,有助于優(yōu)化車(chē)削過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2.切削負荷分析
通過(guò)對切削力的實(shí)時(shí)監測和分析,可以了解切削負荷的變化規律,評估刀具與工件間的磨擦情況,并判斷加工的穩定性和可靠性。這對于減少刀具磨損、避免加工事故和提高加工效率非常有幫助。
3.刀具狀態(tài)監測
由于三向車(chē)削測力儀能夠實(shí)時(shí)檢測切削力的變化,因此可以及時(shí)發(fā)現刀具的異常磨損、偏離和斷裂等情況。這有助于提前調整工藝參數、更換刀具,并有效地避免因刀具失效導致的加工質(zhì)量下降和設備事故。
4.工藝優(yōu)化
通過(guò)對切削力的監測和分析,可以調整刀具的進(jìn)給速度、切削深度、切割速度等參數,實(shí)現工藝的優(yōu)化和加工效率的提高。同時(shí),還可以通過(guò)測力數據進(jìn)行統計和分析,為制定合理的工藝參數提供參考依據。
5.自動(dòng)化生產(chǎn)
可以與其他設備和系統進(jìn)行聯(lián)動(dòng),實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)和控制。通過(guò)與數控系統、機器人等設備的集成,能夠實(shí)現智能化的加工過(guò)程,并提高生產(chǎn)效率和一致性。