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1 J 本計算方法和機械硬件對機器工作的相關(guān)扭矩的判斷 I. N. · M. · K. · B. · B. 接稿 : 2011 刊發(fā) : 2011? 011 摘要 ： 在工業(yè)中，當(dāng)多主軸用于加工操作時，只有旋轉(zhuǎn)式測力計，可用于監(jiān)測。目前對于大 多數(shù)的加工中心而言，商業(yè)輪轉(zhuǎn)式測力計笨重，昂貴。基本計算方法和機械硬件需要更小，更符合成本效益的基于轉(zhuǎn)矩加工監(jiān)視器（ 內(nèi)擬議裝置的扭矩信號檢測振動，只有在出現(xiàn)問題時，中央計算機才與之與建立聯(lián)系。余下的刀具壽命估計和顫檢測算法的 發(fā)由商業(yè)輪轉(zhuǎn)機測力計收集的實驗數(shù)據(jù)分析。設(shè)計時，機械的 余的刀具壽命估計從扭矩信號的標(biāo)準(zhǔn)差（或方差）獲得。 術(shù)法（ 過程檢測，只有 一次性從四個樣品的基礎(chǔ)振動的頻率估計上獲得。機械組件的 以令人滿意的找到加工中的問題，如磨損和振動的估計。該 一個不錯的選擇，尤其是當(dāng)多個主軸同時工作在同一工件。 關(guān)鍵詞 ： 刀具磨損估計·振動檢測·測力計·基于扭矩的加工監(jiān)視器·銑削·多軸加工 介紹： 國際競爭迫使許多廠商使用多主軸機床，以提高生產(chǎn)率。國家的最先進(jìn)的自動化技術(shù)，需要監(jiān)測的自動化生產(chǎn)流程，以保持質(zhì)量。研究界不斷發(fā)現(xiàn)新的方法來提高生產(chǎn)率和引進(jìn)的的判斷方法卻需要實施低成本傳感器的多年工作（ 2002 年 在本文中，計算合理工具和機械扭矩為基礎(chǔ)的加工監(jiān)視器（ 硬件介紹。所有成分旨在保持在最低的成本和計算負(fù)荷。擬議 件的性能進(jìn)行了評估在不同的實驗。 今天，大多數(shù)廠家使用先進(jìn)的數(shù)控銑床 和車床，保持部分的質(zhì)量和運營的靈活性。多主軸數(shù)控機床已被廣泛采用，以進(jìn)一步提升制造業(yè)998; 994）。這些機器使用多個獨立的活主軸，以執(zhí)行一些操作，如攻絲，銑，和鉆井同步（ 工程師們已經(jīng)安裝傳感 器來以監(jiān)測刀具狀態(tài)和零件質(zhì)量，測量溫度，力，振動和電機的電流（ 000; 術(shù)研究所， et 2005; 000; 990; 992; et 1995; 996）。使用不同的算法來檢測振動，估計刀具磨損，確 2 定斷齒審視加工表面質(zhì)量（ et 2004; et ee 999;000;et 2004; 007; et 2006）。測力計，精確地測量切削力和扭矩在所需方向（ 收集到的數(shù)據(jù)提供了有價值的信息的加工操作，完整的工具，甚至表面粗糙度的條件。然而，這種方法也有大量的初始投資成本，需要不斷地維護(hù)和加工系統(tǒng)（明等人， 2005 年 ;貝奈斯。施密茨等人 2006 年）的一部分必須考慮 個對立的概念 與理想傳遞函數(shù)測力計的設(shè)計要求完美的調(diào)整：最大的剛性，以保持最大的彈性最大的準(zhǔn)確度（扭蛋等整個系統(tǒng)的動態(tài) 1990 年987 年至 1997 年 ; ; 奧托 2000A， B）。其他一些監(jiān)測加工操作的低成本替代品，包括主軸的力傳感器（ 2002 年軍等。），力量戒指（雅伯和 應(yīng)變計（ 2006 年 密茨等人 2002。 ），壓電加速 2006年 壓電薄膜 1997 年 彎梁式稱重傳感器（施密茨等， 2002），軸位移測量工具可以安裝主軸和刀具之間的 要比傳統(tǒng)測力計的工作空間明顯較小，并不需要支持組件。 設(shè)計到內(nèi)部的扭矩信號分析和溝通中央計算機，無線時才發(fā)現(xiàn)問題。唯一的計算工具和機械部件的文介紹了。應(yīng)設(shè)計為 子 慮現(xiàn)有的商業(yè)組件和合法的通信平臺。 在下面的章節(jié)中，提出的理論背景，計算工具，機械設(shè)計，集成系統(tǒng)的建議操作，實驗設(shè)置，結(jié)果和建議 束。 理論背景 ： 在本節(jié)中，標(biāo)準(zhǔn)差，方差， 澤算法術(shù)（ 壓電陶瓷的壓電材料和力測量的字符特征將簡要討論。在這項研究中的加工分析包（ 發(fā)利用 實驗數(shù)據(jù)的分析。數(shù)據(jù)的方差是用下面的公式計算 其中，σ為標(biāo)準(zhǔn)偏差。習(xí)近平是具有 xˉ是對樣品的平均水平。很短的時間傅里葉變換（ x（ t）的時間序列 覺信號的時頻域特性的變化與下列公式計算： 其中， 的時間和頻率。 W 表示數(shù)據(jù)的不同部分傅里葉變換（ 計算。這就是所謂的翻譯窗口。此窗 口的位置是τ（次）。 托克韋爾（斯托克韋爾等， 1996 年）用一個特殊的窗口。窗口的高度和寬度隨頻率的改變，同時獲得最佳的頻率和時域的決議： 3 方程的逆（ 3）提供了原始時間序列 X（ t）， S - 轉(zhuǎn)型提供了出色的信號特征信息 ;但是，它需要許多 單的微控制器或 以在很短的時間內(nèi)不執(zhí)行的計算關(guān)系和分析。當(dāng)振動的發(fā)展，增長幅度振蕩的結(jié)構(gòu)模式之一。 撒的混合進(jìn)化計算米（ 弗蘭克排（ 2010）， 。 （ 1993 年）， 1996 年）的純正弦波，通過使用下列公式計算的頻率和幅度： 其中， 中， F 和一個信號的頻率和振幅分別。 壓電材料產(chǎn)生時，其原始形狀改變施加張力，剪切或壓縮錫安（ 際有限公司 2002 年）的費用。所產(chǎn)生的費用是成正比的應(yīng)變。稱重傳感器是建立適用于外部負(fù)載的一部分，他們的壓電元件（ 2005 年圖 比斯利。燕等人，2004 年）。匹配電荷放大器可轉(zhuǎn)換成可測量的電壓根據(jù)選定的增益，線性化系統(tǒng)的特征，并提供用戶數(shù)時間常數(shù)的選擇，能夠更準(zhǔn)確地進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)測量費。壓電 片已沒有收費用于測量應(yīng)變振幅（ 喬普拉 2000。 007 年）。在這種情況下，壓電元件，而不是只建立一個負(fù)責(zé)，就像一個能量收割機使用。降低成本，復(fù)雜性和重量測量系統(tǒng) ;然而，傳感器的響應(yīng)特性受到損害。壓電復(fù)合材料產(chǎn)生大量的電荷，當(dāng)他們受到部隊（ ， 2007）。其特征的抽動可能會有所調(diào)整，選擇密度和方向產(chǎn)生更多 力比傳統(tǒng) . 200取數(shù)據(jù)的最佳選擇。不同長度，構(gòu)成較小的 在 這項研究中，地圖是使用 行 譜特性計算，估計從 4 個樣品的幅度和頻率使用，并模擬該控制器的輸出。此外，基本功能和信號處理工具箱的件包被用于估計功率譜（快速傅立葉變換（ ，平方的連貫性，頻率響應(yīng)估計（信號處理 2008）。 刀具剩下的使用壽命估算程序推薦： 4 我們的實驗結(jié)果確認(rèn)（請參閱詳情“與磨損的扭矩特性的變化”），扭矩增加的時間或后刀面磨損的增長標(biāo)準(zhǔn)差的增量。在這項研究中，采用由兩個直線的解析表達(dá)式，以防止使用任何指數(shù)或其他復(fù)雜的功能，這會增 加處理器和程序的大小的計算負(fù)載。一個表達(dá)式所表示的關(guān)系從開始的過渡點，其余刀具壽命，而其他的表達(dá)。轉(zhuǎn)折點是在我們的測試工具壽命的 2/3 左右。該控制器的編程，唯一的開始，寧，過渡點和刀具壽命結(jié)束的扭矩值是必要的。扭矩的標(biāo)準(zhǔn)偏差和刀具壽命之間的關(guān)系，用以下公式表示： 其中， 矩的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ（ T）表示。時間是 t。 應(yīng)切廷那里的坡度標(biāo)準(zhǔn)差的變化。這一點，可以選擇約 2/3 的刀具壽命。在我們的例子中，我們選擇了 的刀具壽命為 14,400 小號。其余的工具，生活在任何時間（ 活）（ t）是由下列公式 估 計： 刀具壽命的 T（ 是刀具壽命達(dá)到轉(zhuǎn)折點時的扭矩值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。要獲得方程的系數(shù)。 （ 9）和（ 10），用戶應(yīng)收集選定的切削實驗數(shù)據(jù)條件工具，直到完全耗盡。一旦刀具磨損，用戶將確定典型的刀具壽命。應(yīng)選擇的圍的刀具壽命。應(yīng)計算的扭矩標(biāo)準(zhǔn)偏差 三例實驗的扭矩測量。這些是新的工具時，當(dāng)?shù)毒叩竭_(dá) 工具完全耗盡。 計算 分離自 T = 0 和 T = 定的標(biāo)準(zhǔn)偏差值。同樣， 計算標(biāo)準(zhǔn)偏差值確定為 T = T= 數(shù)計算該式。 可以用來估計在任何給定的Σ（ T）值選定的切削條件下，保持刀具壽命。建議振動檢測程序。建議振動檢測算法過濾與高通濾波器，以消除刀刃加工活動所造成的強迫振動的轉(zhuǎn)矩信號。顫振頻率是 300 赫茲以上，許多 選定在這項研究中，在 250 赫茲頻率和錯誤操作時。截止頻率的信號四階巴特沃斯幅度估計，如果它是一個純正弦波所使用。 旋轉(zhuǎn)式測力計 件，而他們固定到主軸和旋轉(zhuǎn)執(zhí)行加工操作過于復(fù)雜和實質(zhì)性運行，關(guān)閉錯誤預(yù)期。此外，通過壓電復(fù)合材料的電壓輸出外部測量設(shè)備，而 轉(zhuǎn)需要復(fù)雜的儀器，并有許多障礙。 目標(biāo)是處理旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的數(shù)據(jù)，并只與固定站溝通時發(fā)現(xiàn)問題。調(diào)查的 接的信號的特點，創(chuàng)建一個新的程序收集像一個固定的工具和旋轉(zhuǎn)工件的信號端銑。 5 圖 1:基于扭矩的加工顯示器的機械設(shè)計（ 設(shè)計（左）的上限和下限的一半，向上顯示壓電復(fù)合圓盤之間的半擴(kuò)展（右） 電復(fù)合材料 子軸承 連接到 4 組鉆孔測力機。工具是固定的另一端 有的井測力計螺栓的銑床表。要生成扭矩信號端銑的操作類似，像管工件的準(zhǔn)備，減少中間。這程序提醒類似的方法，用于鉆井固定工具（呂康 1993）的實驗，然而，工件的幾何形狀被修改為模擬的跨 銑操作的切割。幾何 工件圖 2。工件重視主軸。在加工，工件旋轉(zhuǎn)第二下移類似演習(xí)（圖 3）。由于工作一塊有狀管，在底部的刀刃去掉了立銑刀端銑類似的芯片兩個相對較小的差異，為我們的操作應(yīng)用。第一個區(qū)別是我們的芯片厚度不變（圖 4）。第二個區(qū)別是缺少掘宗塔爾在端銑刀具的相對運動。在我們的的情況下，刀具的切削刃尖不斷上 升，相對工件。但是，一般的字符芯片 常相似，刀刃被打斷了類似的端銑操作。 綜合 作圖是預(yù)先給出圖 5。由于外的 子雜志，唯一的計算工具和機械五金的焦點是已在本文討論。應(yīng)單獨使用資商業(yè)電子 線通信協(xié)議，如 藍(lán)牙齒。另外一個紅外 發(fā)將減少無線通信和干擾。 6 圖 2:半管形工件設(shè)計，以創(chuàng)建中斷切削立銑刀的力量，而工件的旋轉(zhuǎn)加工。尺寸均為毫米 圖 3:切割與固定工具，工件的半管端銑操作的模擬 主軸 組件鉆井測力計 7 圖 4:端銑（簡體）（左）與芯片比較。半管形工件的芯片具有恒定的厚度，并創(chuàng)建一個類似的相對運動的 3） at 隨后的兩個旋轉(zhuǎn)的刀具位置 of 類似運動的工件鉆 圖 5:監(jiān)測加工操作使用 多主軸機床 at 該設(shè)施的分布式收發(fā)信機 本地紅外信號發(fā)射器 圖 6:振動的發(fā)生過程中的數(shù)據(jù)采集實驗裝置 實驗裝置 ： 在這項研究中，三個 實 驗組獨立的測試收集相關(guān)數(shù)據(jù)。在第二實驗組工作，振動的發(fā)展進(jìn)行了監(jiān)測。第三組的實驗研究擬議的低成本機械部件的性能監(jiān)測的扭矩信號。 使用直徑 10 毫米觀察 4 立銑刀切削力和扭矩的變化，具有耐磨，采用 軸轉(zhuǎn)速為 4,775 割和步驟（徑向深度）深度為 1 毫米和 3 毫米。進(jìn)給速度為 1,050 毫米 /分鐘。實驗重復(fù) 32 次，直到工具磨損。奇 8 石 9123動測力計是連接到同一制造商 5,223 的信號 據(jù)采集卡使用。采樣率 電荷放大器收集數(shù)據(jù)，全國儀器在實驗中為 10 千赫。切削力和扭矩測量。在 12 秒長的加工周期在每個磨損水平的數(shù)據(jù)。實驗每形成 0 P 高高速數(shù)控銑床。研究振動發(fā)展，鋁工件 米的長度和寬度 米，被切斷 。部分的厚度為 5毫米。當(dāng)部分是附著在桌子上， 米長的路段（平均）仍然可用于加工。加工板頂部有輕微的斜坡開始用 米的切割深度的切割操作，振動和噪音制服的工具之前，留在 7 毫米的深度切割工件與 7 毫米的沖程結(jié)束。實驗裝置如圖 6 所示。 實驗中采用上一段所提到的 測力機，機床，放大器和數(shù)據(jù)采集器。 圖 7:實驗裝置圖，獲得頻率響應(yīng)的 rm in z z 方向向外延伸的扭矩臂 扭矩分析裝置， 電壓放大器 函數(shù)發(fā)生器，4 4 分量測力計表， 合壓電傳感器 大器 ， 字示波器， 66 針轉(zhuǎn)換器， 9 圖 8 固定的 4個組成部分的測力計動態(tài)測試和壓電制動器激發(fā) 扭矩臂 圖 9:鉆井測力計加工測試 數(shù)控銑床測試建議 念。主軸轉(zhuǎn)速為 2800 主軸與工件進(jìn)給速度為5（ 米 /分鐘）。切削力和扭矩測量采用 鉆井測力計。尼 310與 數(shù)字示波器用于監(jiān)控和保存數(shù)據(jù)。從柱狀 6061 與 30 毫米）直徑的工件被切斷。工件的內(nèi)部直徑為 2 毫米）。立銑刀的直徑為 1/8（ 米）。實驗裝置如圖片 9 所示。 10 結(jié)果與討論： 本節(jié)將開始討論磨損和振動的轉(zhuǎn)矩特性的變化。演算使用的文件建議的程序和建議機械的模擬控制器 設(shè)計也將被分別評估 圖 10:在 10個不同的磨損水平的扭矩信號的 間軸被壓縮。獲得后， 0,3,000， 5,340，7620， 9600， 10560， 11 10011,520， 12300， S 分別為 13,320 切割測試之間的時間間隔忽略的信號 圖 11:標(biāo)準(zhǔn)差的 100個數(shù)據(jù)點長的段，建議用兩個線性近似分析模型。實驗是在不同的時間間隔。 10 個標(biāo)準(zhǔn)偏差值 計算在每個磨損的水平。他們出現(xiàn)在同一垂直線上，實驗之間的時間間隔相比，在不同的磨損水平 of on 磨損和編輯數(shù)據(jù)的線性估計的瞬間變化 扭矩特性的變化。為了簡化分析，有代表性的數(shù)據(jù)集是預(yù)先相比從第 1000 扭矩信號的磨損相關(guān)的實驗樣本， 47， ..與 31 相同的序列測試。這些信號被收集后，工件被削減為 0， 3,000， 5,340， 7620， 9600， 10560， 11 11 10011,520， 12300， 13,320 和 14160 小號。此編輯 11000 點的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。提出的第 10 次測試的信號轉(zhuǎn)換的 0。時間頻譜表明，扭矩信號的幅度增加磨損。標(biāo)準(zhǔn)差的 100 個數(shù)據(jù)點長相同的信號段是圖 11。標(biāo)準(zhǔn)偏差也增加了磨損。建議從方程的線性近似線 9）和（ 10）估計的合理準(zhǔn)確的扭矩信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差。相比于計算的光譜特性，扭矩信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差是更加令人滿意的磨損和剩余刀具壽命的估計。 振動的檢測 切削力和扭矩的在振動發(fā)展變化圖 12 所示。切削力信號的突然增加的斜坡可檢測振動的開始時，扭矩 600 化發(fā)展。濾波與高通濾波器截止頻率為250 減少整體扭矩信號的受迫振動的影響。信號的頻率和幅度估計使用 3 所示。時間 00 和 200赫茲左右的強迫振動情況。扭矩信號的每個數(shù)據(jù)點的平均值，和 100 頻率估計的標(biāo)準(zhǔn)偏差的瞬時頻率估計圖 14 所示。由于 純諧波信號的頻率估計，幾乎符合隨機分布的估計頻率。 圖 12:振動的發(fā)展過程中的切削力和扭矩信號的變化 ，切割在數(shù)據(jù)發(fā)展（送紙方向）力變化 動的發(fā)展過程中的扭矩信號變化 12 圖 13:振動的發(fā)展過程中的扭矩信號的 圖 14:算法（上圖），平均（中圖）和 100 個數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的瞬時頻率估計指向數(shù)據(jù)段長 時頻率估計 of 均插件的頻率估計 13 of 件的標(biāo)準(zhǔn)偏差頻率估計 該控制器的模擬性能 剩余刀具壽命估計計算“理論背景”，要評估的建議余下的刀具壽命估計程序的性能提出了程序后，一個新的具有代表性的數(shù)據(jù)集準(zhǔn)備加入從 1000 點段的第二，第五的數(shù)據(jù) 8 日，與其他具有相同的序列第 32 磨損相關(guān)測試。模擬控制器的話，估計剩下的這一套新的工具壽命從先前確定的兩個線性模型自動設(shè)置而討論從第一次出現(xiàn)的數(shù)據(jù)。 工具的實際及估計剩余的使用壽 命如圖 15 所示。估計精度是非常合理的，這個考慮的程序的簡單性對于實施低成本的 常實用。 圖 . 15 建議使用的余下的刀具壽命估計分析線性近似模型 提出的建議振動檢測算法的性能如圖 16 所示。振動指標(biāo)上升至 1 時 頻率估計的標(biāo)準(zhǔn)偏差低于某一臨界值下降的幅度和頻率計算，幅度的頻率的估算是基于平均值為 100 的 估計。 14 圖 . 16 振動測算法的性能。指標(biāo)（上），振幅（中）和頻率估計 of of 制器振動的幅度估計 of 制器振動的頻率估計 械部件的性能 設(shè)計作為一種低成本的加工操作判斷工具。它預(yù)計及研究不會有測力計般準(zhǔn)確，且耗資超過 30 倍的商業(yè) 目標(biāo)價格。然而，信號 的 許軟件來檢測加工問題、振動和刀具磨損等。 傳感器和測力計的轉(zhuǎn)矩信號進(jìn)行了比較令人興奮的 行機構(gòu)。正如該系統(tǒng) “建議的振動之三檢測程序“，壓電致動器推 杠桿而被連接到的 工具結(jié)束。 運用到鉆井測力機的 測力計的信號進(jìn)行比較如圖 17 所示。表現(xiàn)出相似傳感器輸出的 鉆井測力計的轉(zhuǎn)矩信號（電荷放大器后）的振幅比如圖 1 所示 8?？梢钥闯?，這比 2 和10 之間變化。如果這個比例是恒定的，用簡單的大規(guī)模調(diào)整， 這兩個信號是相同的。相同的輸出不能被預(yù)期，從 測力計加工操作過程中，它是明確 15 的。 圖 . 17 比較 4組件的測力計信號 圖 . 18 180~680 赫茲的頻率范圍內(nèi)傳感器和測力計扭矩輸出電壓比 感器和鉆井 測力機的信號被收集在一個在其他學(xué)說所述的半加工 管形工件。所建議的振動檢測兩個信號如圖 19 所示。實驗分別設(shè)定的工件進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速在 2,800 5（ 米 /分鐘，每分鐘）。由于傳感器的特點 的 測力機是不是在頻率相同，信號不相同。我們相信， 足夠代表在加工操作的基礎(chǔ)上，比較兩個信號的判斷。預(yù)計的的總成本車間使用 監(jiān)測加速度，位移或聲發(fā)射是相似的。在這種成本類別， 重要的是， 可靠地工作，甚至當(dāng)多個主軸上執(zhí)行相同的工件同時加工操作。 圖 20 所示。在頻域信號的特點非常相似。我們假設(shè)測力計的信號輸入和 為一個系統(tǒng)的輸出信號的規(guī)模和階段的這樣一個系統(tǒng)傳遞函數(shù)的計算方法如圖 21 所示。兩個信號的連貫性（圖 22）表示，特別是在低 頻率信號的相似性。 16 圖 . 19 扭矩測力計和壓電復(fù)合材料 圖 . 20 測力計的轉(zhuǎn)矩信號的 ）和傳感器（下）的 電陶瓷頻率范圍 17 圖 . 21 傳統(tǒng)的測力計和頻率響應(yīng) 幅度（ 圖 . 22 傳統(tǒng)的扭矩信號之間的連貫估計 爾奇連貫性預(yù)算 結(jié)論： 基于扭矩的加工監(jiān)視器（ 計算和機械部件，提出監(jiān)測銑削操作。在余下 的刀具壽命和振動的檢測估計的計算工具，開發(fā)了基于實驗數(shù)據(jù)的驗證。機械組件的 信號研究的特點，提出一個新的實驗過程，以獲得類似銑削扭矩信號，無旋轉(zhuǎn)工具。專門設(shè)計的工件旋轉(zhuǎn)和向下移動，以創(chuàng)建像立銑刀切削力，而工具是固定的代表。這種方法使銑削作業(yè)設(shè)計的旋轉(zhuǎn)式測力計測試，沒有把他們只是放在發(fā)展階段。同樣的步驟可以用來研究復(fù)雜的儀器，不能旋轉(zhuǎn)銑削操作。有些例子是立銑刀的表面熱分布測量與紅外攝像機或測量 用激光測振儀的振動變化。在這項研究中， 井測力機上安裝且被固定在機床工作臺。 計算機硬件的 該是小而強大的工作，而在高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)與平衡的影響最小。如果 產(chǎn)線，它會磨損很快，需要約一年更換。因此，完整的 18 硬件成本應(yīng)該是今天的研究系統(tǒng)的成本的一小部分。估計其余的刀具壽命和檢測振動的建議計算工具是足夠簡單，使用商用 快速計算。 實驗數(shù)據(jù)表明，扭矩的標(biāo)準(zhǔn)差相關(guān)，其余的刀具壽命，可以使用兩個線性表達(dá)式估計。 算法被用來檢測振動，相信提出 念將使低成本的工具，顯示器的發(fā)展為現(xiàn)代化的生產(chǎn)設(shè)施的諧波信號檢測。 更新每個樣品占主導(dǎo)地位的頻率和幅度估計只有最后四個讀數(shù)。這種方法是更快， 更好的分辨率，只要需要較少比任何其他方法計算的信號是一個純正弦波。 機械組件的 信號進(jìn)行了比較研究測力機的轉(zhuǎn)矩信號。興奮諧波轉(zhuǎn)矩信號時 測力計進(jìn)行測試的第一個系列。機械組件的 信號的幅度比測力機在不同的頻率信號要大 2。雖然測力機的 用壓電材料，其設(shè)計原則是不同的。機械部件的 矩傳感器的壓力轉(zhuǎn)換的目的是要創(chuàng)造最大的電力。壓電傳感器的復(fù)合材料，主要是用來作為能源。我們相信的信號保真度以上的妥協(xié)設(shè)計，但足以最大限度地降低成本。我們決心不會是相同的研究級的旋 轉(zhuǎn)式測力機的轉(zhuǎn)矩電壓信號 而，它用于判斷目的的準(zhǔn)確性將令人滿意。 使用所建議的實驗銑削加工測試程序同意諧波勵磁測試的 機械部件和傳感器的鉆井測力機的轉(zhuǎn)矩信號的信號不相同，但他們的特點是相似的?？焖俑盗⑷~變換（ 信號表明，這兩個信號捕獲加工操作過程中的扭矩變化的主導(dǎo)頻率。 擬議建立的模擬銑削信號的實驗過程是非常方便的，信號傳遞到一個固定的基地，而無需使用昂貴或復(fù)雜的手段進(jìn)行測試判斷設(shè)備旋轉(zhuǎn)。建議 械組件被發(fā)現(xiàn)加工操作的判斷是令人滿意的?？梢酝晟频?號與數(shù)字信號處理的準(zhǔn) 確性進(jìn)一步提高。然而，這種努力可能增加的成本，復(fù)雜性和重量打敗目的。 我們相信提出 念將使低成本的工具、顯示器發(fā)展為現(xiàn)代化的生產(chǎn)設(shè)施。 以監(jiān)測使用壓電元件的扭矩。其輸出可以連續(xù)采樣與一個振動檢測的微控制器。定期可與紅外觸發(fā)信號評估而由 G 代碼行執(zhí)行。一個模擬濾波器可以用來提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對大眾而言，預(yù)計生產(chǎn)成本將是，每個元以下。唯一需要的部分是一個加工中心，分發(fā)到地板的幾個中繼，和一個紅外線觸發(fā)器附加到每個機床的中央監(jiān)控站。設(shè)施中的信號強度將是最小的，因為只有當(dāng) 發(fā)現(xiàn)問題時， 與監(jiān)控站溝通。即使在最苛刻的工作條件， 進(jìn)行約一年的運作。我們相信在這些報告的基礎(chǔ)上，這個概念是可行的。 致謝： 械結(jié)構(gòu)承蒙 a 生制造，在此感謝他的貢獻(xiàn)。相關(guān)消耗磨損及振動的研究是在 究所完成的。 性能測試是在佛羅里達(dá)國際大學(xué)進(jìn)行的。