基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
[0002]本實用新型涉及一種基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置。
[0003]【背景技術】:
[0004]目前測量動態(tài)銑削力的傳感器一般安裝在主軸和刀具之間，使用時承受過大的軸向力、彎矩，同時這些旋轉測力計結構復雜，對主軸系統(tǒng)有較大的附加質量，降低了主軸系統(tǒng)的剛度。
[0005]汽車外覆蓋件模具與普通沖壓模具相比體積較大，形狀復雜，其制造難度大、加工質量及精度要求很高，凹、凸模部分結構復雜，在自由形面上又存在大量的諸如溝槽、轉角、凸起、凹陷等包含曲率的型面。在復雜曲面區(qū)域，由于銑削特性的復雜，動態(tài)銑削力嚴重影響工件的加工質量并使其加工成本增加，由此可見，對于大型模具加工過程中動態(tài)銑削力的測量具有十分重要的意義。
[0006]對于汽車外覆蓋件模具的動態(tài)銑削力測量，受限于測力計與模具間的接觸面積，測力計只能測量較小模具的動態(tài)切削力，同時測力計還存在對過載敏感、需要專門輔助裝置等，其動態(tài)特性會隨著模具質量的改變而變化等，這些原因都制約與測量大型模具的動態(tài)銑削力。目前，使用的扭矩力傳感器一般安裝在主軸和刀具之間，使用時需要避免承受過大的軸向力、彎矩，以免影響扭矩傳感器的使用，這些旋轉測力計結構復雜，對主軸系統(tǒng)有較大的附加質量，且為懸伸式結構，進一步降低了主軸系統(tǒng)的剛度，因此，需要一個簡單的、低成本的、通過測量銑削加工時旋轉銑刀刀桿的徑向振動位移動，來間接測量動態(tài)銑削力的方法。
[0007]在切削加工的過程中，伴隨著高速旋轉機械和往復式運動機械的狀態(tài)，在振動研宄、分析測量中，對于非接觸的高精度振動、位移信號，我們需要能夠連續(xù)準確地采集到刀具與機床振動狀態(tài)的多種參數(shù)，而電渦流傳感器能直接非接觸測量轉軸的狀態(tài)，可提供關鍵的振動信息。而一般情況下我們通常將電渦流傳感器通過某一連接裝置連接在主軸旁邊進行非接觸檢測，但是主軸高速運轉時產生振動嚴重影響著電渦流傳感器的工作，所以，為了解決主軸振動對測量的影響，有效的將電渦流傳感器集成在主軸上，我們就需要一個電渦流傳感器隔振式支承裝置。
[0008]針對現(xiàn)有的動態(tài)銑削力測量方法在加工工件尺寸、質量、測量帶寬以及安裝方式等方面的局限性，本產品提出一種利用電渦流傳感器隔振式支承裝置的測量系統(tǒng)，測量銑削加工時旋轉銑刀刀桿的徑向振動位移，根據(jù)銑刀振動位移與銑削力之間的關系，通過振動位移間接確定動態(tài)銑削力的方法。并對銑刀高速銑削速度下的銑削力測量失真問題，進行動態(tài)補償，提高測量系統(tǒng)的帶寬，實現(xiàn)動態(tài)銑削力的精確測量。
[0009]【實用新型內容】:
[0010]本實用新型的目的是提供一種基于五軸加工的整體葉輪減振式可調夾具。
[0011]上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn):
[0012]一種基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置，其組成包括:銑削設備，所述的銑削設備包括主軸，所述的主軸側面具有平面，所述的平面上通過磁力與動態(tài)銑削力測量裝置連接，所述的動態(tài)銑削力測量裝置的另一端安裝有電渦流傳感器，所述的電渦流傳感器前端面與刀桿的外表面貼合，所述的電渦流傳感器后端與計算機電連接。
[0013]所述的基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置，所述的動態(tài)銑削力測量裝置包括減振滑動桿、磁力座，所述的減振滑動桿前端平面上安裝有鎖緊滑動機構A，所述的鎖緊滑動機構A側面穿有螺桿旋鈕A并同時穿過所述的減振滑動桿，所述的減振滑動桿內具有孔，所述的孔內安裝有減振塊，所述的孔與所述的減振塊之間裝有阻尼液，所述的減振塊端面安裝有墊圈，所述的鎖緊滑動機構A內安裝有所述的電渦流傳感器。
[0014]所述的基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置，所述的減振滑動桿穿過鎖緊圈，所述的鎖緊圈與鎖緊滑動機構B固定，所述的鎖緊滑動機構B內分別裝有螺桿旋鈕B、滑動桿，所述的滑動桿外部套有鎖緊滑動機構C，所述的鎖緊滑動機構C內穿有螺桿旋鈕C并同時穿過連接支架。
[0015]所述的基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置，所述的磁力座內部具有錐形凹槽，所述的錐形凹槽內裝有錐形夾緊機構，所述的錐形夾緊機構內部裝有錐形壓緊塊，所述的錐形夾緊機構底面與兩個側面分別安裝有隔板底墊、隔板側墊，所述的磁力座上方通過螺栓與上擋板連接，所述的磁力座與所述的上擋板之間安裝有隔板墊，所述的上擋板中間部位通過螺紋與所述的連接支架連接，所述的連接支架與所述的上擋板之間裝有小墊圈，所述的磁力座側面安裝有調整按鈕。
[0016]所述的基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置，所述的主軸下方通過錐面與所述的刀桿連接，所述的刀桿具有銑刀刃，所述的銑刀刃與工件貼合，所述的工件下平面與工作臺固定。
[0017]有益效果:
[0018]1.本實用新型是利用隔振式電渦流傳感器對動態(tài)銑削力進行測試的裝置，主要解決了由于汽車外覆蓋件模具太大，測力儀安裝不了的問題，本產品的動態(tài)銑削力間接測量系統(tǒng)完全可以代替測力儀，該裝置成本低，簡單實用，測量的動態(tài)銑削力的精度較高，和測力儀測得的動態(tài)銑削力相比，誤差只有7%。
[0019]本實用新型是對加工外覆蓋件模具復雜曲面時動態(tài)銑削力的測量，以及五軸聯(lián)動加工整體葉輪時動態(tài)銑削力和銑削過程穩(wěn)定性的預測等，通過對動態(tài)銑削力測量和加工穩(wěn)定性實時預測，可以修正加工參數(shù)、優(yōu)化刀具進給方向，也可以控制刀具、工件變形，為刀具設計、刀具磨損和破損監(jiān)測提供重要的參考價值。
[0020]本實用新型系統(tǒng)中的電渦流傳感器隔振式支承裝置減振效果明顯，使得銑刀刀桿的振動位移測量準確，測試的裝置內部設有隔振墊、隔振底墊、隔振側墊，在使用的過程中可以起到很好的隔振作用。
[0021]本實用新型的減振滑動桿內部設有減振機構，通過與隔振墊的配合，隔振效果十分明顯，該裝置設有滑動桿、鎖緊滑動機構，可以根據(jù)實際情況很方便的調節(jié)位置。
[0022]本實用新型系統(tǒng)具有多功能性，可以根據(jù)實際情況來預測顫振，即根據(jù)刀具振動的實際情況來預測顫振，銑削過程中隨著切深不斷增大，刀具會發(fā)生顫振，這時得到的銑削振動信號會發(fā)生混沌現(xiàn)象，所謂混沌是指在確定性系統(tǒng)中出現(xiàn)的一種貌似無規(guī)則，類似隨機的現(xiàn)象，可以采用Lyaunov指數(shù)和近似熵等方法來監(jiān)測銑削過程中振動位移信號的非線性特征變化，以此來預測顫振，通過電渦流傳感器獲得銑刀刀桿的振動位移信號數(shù)據(jù)，如果振動信號的采樣頻率為5000Hz，對于信號每隔1024點(時間間隔0.2048秒)進行最大Lyapuno V指數(shù)和近似摘計算，計算結果對應于銑削振動信號。
[0023]本實用新型在銑削孕育時，當最大Lyapunov指數(shù)嵌入的維數(shù)2時，最大Lyapunov指數(shù)變化較大，大于0.5并有突變；顫振孕育階段和顫振產生階段的最大Lyapunov指數(shù)大于平穩(wěn)銑削時的最大Lyapunov指數(shù)，閾值大約在0.5-0.65之間。當平穩(wěn)切削時，銑削振動信號的近似熵數(shù)值在0.1左右，一旦顫振孕育、顫振發(fā)生近似熵數(shù)值將提高到0.4?0.6之間。
[0024]本實用新型對振動信號的最大Lyapunov指數(shù)和近似j:商分析，在相同的工況條件下進行過多組類似的試驗研宄，試驗的重復性很好，重復率達94%以上，如果設定相應的閾值，可以準確地確定加工系統(tǒng)是否發(fā)生了顫振，因此本產品具有多功能的用途。
[0025]【附圖說明】:
[0026]附圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0027]附圖2是附圖1中A的放大圖。
[0028]附圖3是附圖1中的動態(tài)銑削力測量裝置結構示意圖。
[0029]附圖4是附圖3的A-A剖視圖。
[0030]附圖5是附圖3的B-B剖視圖。
[0031 ] 附圖6是附圖3的分解圖。
[0032]【具體實施方式】:
[0033]實施例1:
[0034]一種基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置，銑削設備16，所述的銑削設備包括主軸5，所述的主軸側面具有平面，所述的平面上通過磁力與動態(tài)銑削力測量裝置6連接，所述的動態(tài)銑削力測量裝置的另一端安裝有電渦流傳感器8，所述的電渦流傳感器前端面與刀桿4的外表面貼合，所述的電渦流傳感器后端與計算機7電連接。
[0035]實施例2:
[0036]根據(jù)實施例1所述的基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置，所述的動態(tài)銑削力測量裝置包括減振滑動桿12、磁力座9，所述的減振滑動桿前端平面上安裝有鎖緊滑動機構A13，所述的鎖緊滑動機構A側面穿有螺桿旋鈕A27并同時穿過所述的減振滑動桿，所述的減振滑動桿內具有孔，所述的孔內安裝有減振塊18，所述的孔與所述的減振塊之間裝有阻尼液15，所述的減振塊端面安裝有墊圈17，所述的鎖緊滑動機構A內安裝有所述的電渦流傳感器。
[0037]實施例3:
[0038]根據(jù)實施例2所述的基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置，所述的減振滑動桿穿過鎖緊圈11，所述的鎖緊圈與鎖緊滑動機構B28固定，所述的鎖緊滑動機構B內分別裝有螺桿旋鈕B14、滑動桿10，所述的滑動桿外部套有鎖緊滑動機構C29，所述的鎖緊滑動機構C內穿有螺桿旋鈕C30并同時穿過連接支架24。
[0039]實施例4:
[0040]根據(jù)實施例3所述的基于隔振式電渦流傳感器測量動態(tài)銑削力裝置，所述的磁力座內部具有錐形凹槽，所述的錐形凹槽內裝有錐形夾緊機構25，所述的錐形夾緊機構內部裝有錐形壓緊塊23，所述的錐形夾緊機構底面與兩個側面分別安裝有隔板底墊22、隔板側墊21，所述的磁力座上方通過螺栓與上擋板19連接，所述的磁力座與所述的上擋板之間安裝有隔板墊20，所述的上擋板中間部位通過螺紋與所述的連接支架連接，所述的連接支架與所述的上擋板之間裝有小墊圈26，所述的磁力座側面安裝有調整按鈕