HSK刀柄切削加工的原位监测
基于铝合金端铣测试,使用10 mm三刃铣刀
机床为北京精雕集团的JDMR600五轴加工机床
分别基于iKIT-HSK型智慧刀柄以及振动-温度无线测试节点(iKIT-Cube-Rect-Acc-T)测试加工过程中受力行为以及机床内固定状态所感知的振动和温度信号,其中具体涉及轴向压力、扭矩、横向弯矩以及纵向弯矩以表征铣削过程中的受力行为。

实际加工参数如下:
| 主轴转速 | 进给速度 | 铣面总深度 | 每层深度 |
|---|---|---|---|
| 8000 rpm | 1500 mm/min | 2 mm | 1 mm |
实际加工视频如下:
自研软件数据界面显示效果如下图所示,通过分析平均数据可知,在加工过程中,轴向压力在0.089 kN扭矩在4.569 Nm左右,两组弯矩分别在8.228 Nm和2.666 Nm左右。通过两组弯矩的平面投影可以观测到铣刀的三刃特征,且刃角特征对应的显示效果是均布的,说明该铣刀还并不存在磨损,这和所使用铣刀为新铣刀的实际情况是统一的。无线测试节点同步测试了转台位置的振动信号以及温度,三向振动信号(XYZ)存在一定的微小浮动,这是由于相较于实际加工接触位置状态所感知到的振动是很微弱的。并且加工过程并不存在刀具磨损或者断裂,以及撞击等现象,所以没有产生较大的振动信号也是合理的。再而,加工过程中所监测的温度为舱内环境温度,监测结果显示温度由25.8摄氏度降至25.0摄氏度左右,这是由于加工过程中在实时喷冷却液,冷却液导致的温度稍降低。具体的实验数据采集界面的显示图如下:

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