车铣复合加工中三维微车削力无线测量装置及方法的开发与评价

车铣复合加工中三维微车削力无线测量装置及方法的开发与评价(中文6500字,英文PDF)
摘要   微铣削复合加工技术作为硅微加工技术的补充，被认为是非硅复合三维微结构的核心技术。在车铣复合加工过程中，除了需要确定合理的切削参数和加工过程之外，三维切削力也是影响加工精度、表面粗糙度、加工效率和加工稳定性的关键因素。在本研究中，提出了一种“直接测量，无线传输”的新设计方案，用于测量车铣复合加工过程中的三维微切削力。一方面三维微切削力，直接由安装在主轴上的传感器测量。另一方面，测量的切削力通过Zigbee无线通信系统间接地发送到计算机。此外，设计了用于测量三维微切削力的传感器和无线测量装置，并进行了一系列仿真实验以验证所设计的传感器和无线测量装置的性能；提出了一种在静态和动态测量期间，从四个力传感器的12个信号通道中提取三维车削力的计算方法；提出了一系列车铣复合五轴数控机床实际车削复合加工实验，设计的传感器以及整个测量装置静态和动态的校准实验。校准结果和实际加工的实验表明，采用所设计的装置和提出的方法，可以测量到的组件切削力的不确定性为±2‰。

关键词：三维切削力;直接测量;无线传输;铣削复合加工。