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    CK6140數控車床的切削力如何測得?

    發布時間:2021-09-29   點擊次數:48次
      CK6140數控車床的加工生產中,切削力的測量甚為重要。通過對切削力的測量可分析與研究數控車床各零部件、機構或結構的受力情況和工作狀態,驗證設計和計算結果的正確性,確定整機工作過程中的負載譜和某些物理現象的機理。因此,對發展設計理論、保證數控車床安全可靠地運行以及實現數控車床自動加工、自動檢測、自動控制和切削力過載報警等都具有十分重要的作用和適用價值。
      切削力的測量系統以AT89C51單片機為控制核心,外圍電路針對單片機的功能特點而設計,充分利用了AT89C51單片機片內資源豐富的特點,簡化了外圍電路,提高了可靠性。
      為了便于測量和研究數控車床切削力起見,尤其是為了適應生產中設計和使用數控機床、刀具和夾具的需要,一般都把總切削力Fr分解成三個互相垂直方向的力,即Fz、Fy、Fx來研究。
      通常測力儀中常用的傳感器是電阻絲應變片和壓電晶體。八角環測力儀是一種電阻絲應變片式的測力儀。其工作原理是測力儀的八角環是彈性元件,在環的內外壁上粘貼電阻應變片,并連結成三個電橋以作為測定X、Y、Z三個方向切削力的傳感器,在數控車床車削時,車削力經工件轉動傳遞于車刀上,再由車刀刀桿傳遞到八角環,八角環的變形使緊貼在其上的電阻應變片也隨之變形,電阻值R發生了變化(R±ΔR)。當應變片受拉伸時,電阻絲直徑變細,電阻值增大(R+ΔR),當應變片受壓縮變形時,電阻絲直徑變粗,電阻值變?。≧-ΔR),從而輸出正比例電信號。實驗得知,由于電阻應變片的電阻變化很小,所以必須將信號放大到0—5V后才能輸入單片機控制系統進行相應的處理。
      測力儀常用的電橋有等臂全橋(電橋由四個臂組成,R1=R2=R3=R4)及半橋(電橋由兩個臂加上兩個固定電阻組成,R1=R2=R)。為提高測力儀的靈敏度,即電橋有較大的輸出,在設計測力儀時采用等臂全橋的測量電路。
      切削力的測量系統軟件包括動態顯示程序、A/D采樣程序、標度變換程序和中斷服務程序等。中斷服務程序主要是利用定時器中斷產生的時標,對LED數碼管進行動態刷新顯示;A/D采樣程序分主程序和中斷服務程序兩部分。主程序用來對中斷初始化,給ADC0809發啟動脈沖、送模擬量路數的地址、動態顯示、監控報警等。中斷服務程序用來接收A/D轉換后的數字量和判斷一遍采樣完成否。
      應用單片機測量CK6140數控車床的切削力,實現了生產過程中連續自動采樣、實時顯示、過載報警,以便操作人員進行監控和管理生產,有效防止了因切削用量過大而損壞數控車床的現象發生。
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