自動換刀機械手的總功能設(shè)計【數(shù)控臥式鏜銑床的自動換刀機械手】,數(shù)控臥式鏜銑床的自動換刀機械手,自動換刀機械手的總功能設(shè)計【數(shù)控臥式鏜銑床的自動換刀機械手】,自動,機械手,功能設(shè)計,數(shù)控,臥式,銑床 高速鉆孔中的熱流估計 摘要 對于切削鉆孔機的雙倍碳化物的每個刃口上在高速的鉆孔機工具和已經(jīng)被建立使用非完整的事物系統(tǒng)確認(rèn)方式的直接模型的來自溫度測量的程序期間的抽象熱流估計。 單一實驗為了要表示工具的短暫熱行為的特點 。 非完整的事物系統(tǒng)確認(rèn)方法是以回歸的線性為基礎(chǔ)的運算法則。 鉆削方法以持續(xù)的功能規(guī)格方式為基礎(chǔ)。 結(jié)果與工具的固定位置與旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)。 關(guān)鍵字：鉆孔過程 ； 倒轉(zhuǎn)的熱問題 1 介紹 這一項研究的目標(biāo)在如圖 1 所表示的在高速切削過程中切削工具的切削邊緣的熱流估計。 有關(guān)機械參數(shù)是切削加速度 f 和切削速度 V。 溫度和熱流估計本質(zhì)是在機械旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)中被發(fā)展和研究的。 技術(shù)要求的第一部分, 就 [1], [2] 和 [3] 舉例來說, 是做成工作形成塊和工具的天然熱電偶材料的電的主流。 然而, 在表示的 [10]中,熱的測量在兩種材料的滑接口發(fā)生。 因此, 一般說來工具-工作塊熱電偶方法除了在滑接口溫度之外不影響在工具上的平均溫度。 Jasper et al。 [4], Changeup[5], 和 Kwon et al。 [6] 使用的是 一個銳利直角的的紅外線的 (IR) 溫度程序結(jié)構(gòu)記錄器。 這尺寸強烈地是在發(fā)射的系數(shù)空間變化的，在那上面對準(zhǔn)目標(biāo)表面，但是結(jié)果不一定能夠正確地預(yù)測溫度大小。然而, 它提供關(guān)于熱流高速切削區(qū)移動的非常有效的實質(zhì)上的數(shù)據(jù)。 用史蒂芬生測量的方式 [7], 根據(jù)來自熱電偶的溫度校正 , 全部使用 IR 溫度記錄器和熱電偶。 第二種方式是以倒轉(zhuǎn)的熱流估計工具的傳導(dǎo)問題為基礎(chǔ)。 這方式的熱流研究來是自被測量工具的某一點溫度或在熱的區(qū)域附近的熱流。 此外，它使用工具的短時間熱變化為模型來研究工具上的熱流在感應(yīng)器表示的溫度。 史蒂芬生 研究[8]、史蒂芬生和Ali[9] 是利用IR 溫度記錄器來測量溫度，而且使用工作塊的熱移動的分析解決在熱邊緣區(qū)域中溫度測量。 Grover 和凱恩 [11] 插入類似于人的第二個熱電偶工具。 它是一個用來測量在刃口上的的平均溫度模型，這二個熱電偶是以一個與熱電的相似的熱流分析的方法構(gòu)成。在插入物和工具持有人之間放置一種絕緣物。 然后，測量插入物熱流被絕緣從而導(dǎo)致的工具持有人的熱量有限分布領(lǐng)域。 一種比較科學(xué)的方法被Yen和建Wright [12]所利用. 在他們的結(jié)論中，根據(jù)原則溫度用熱電偶在刃口上的平均溫度表示。 這一個關(guān)系的叁數(shù)從一套特定的裝置上的溫度測量被識別在刃口上的溫度變化來得到。 可比較的方式在 El- Wardany 的工作中被發(fā)現(xiàn) [13]. 圖 1. 概要的表現(xiàn)尖銳的程序;主要參數(shù)是切削加速度 f 和進給速度 Vc。 關(guān)于在高速切削過程中工具上熱流的估計和工具在一個旋轉(zhuǎn)程序中的分析有極少的。 Kim et al。 [當(dāng)工具的側(cè)面在熱電偶上面經(jīng)過的時候， 14] 放置在細(xì)長產(chǎn) 品的一個熱電偶工作并且記錄溫度。 林 [15] 在一個磨程序期間使用對在熱邊緣地域中的細(xì)長產(chǎn)品的溫度測量間接的方法實現(xiàn)。 這種方法是以機器制造的表面點的溫度測量為基礎(chǔ)對細(xì)長產(chǎn)品使用的一個 IR 高溫計和一個熱流的模型移動的工具。 在這里中被提到的方法有在一個鉆孔機的每個刃口上的對于溫度變化測量的熱流估計。我們已經(jīng)依照熱流在非完整的事物系統(tǒng)確認(rèn)方式中感應(yīng)器表示的溫度建立了直接模型。 這種方法已經(jīng)被應(yīng)用在磨削工具的插入物上的熱流出估計中。 ( 見到 [16] 和 [17]) 第 二部分是一個在高速切削過程中的切削工具上測量熱流發(fā)展的完全實驗的裝置。第3點,描述工具的熱移動的使用非完整的事物系統(tǒng)確認(rèn)方法建造直接模型。 系統(tǒng)的非完整的事物區(qū)別操作員的數(shù)學(xué)重要性和熱傳導(dǎo)比較在 Battaglia et al 的文件中被呈現(xiàn)。 [18 – 20]在這里不需要因此被取消。 為系統(tǒng)確認(rèn)的第 4 節(jié)數(shù)學(xué)的程序已經(jīng)在實驗裝置發(fā)展的系統(tǒng)確認(rèn)階段描述。 5. 倒轉(zhuǎn)程序, 根據(jù)數(shù)學(xué)的運算法則和它的特點,在教學(xué)中被應(yīng)用發(fā)展。 6. 教學(xué)。 7 在碳化物的一個兩倍的切斷鉆孔機高速的切削過程的熱流估計。 2 實驗的裝置描述 使用特定的裝置為了要確定在每個感應(yīng)器和獲得裝置之間的聯(lián)系需要測量一個替換工具的溫度。 這一套裝置不能用來介紹重的噪音和亂尺寸熱的漂流物。 關(guān)于來自一個熱電偶的溫度測量, 史蒂芬生 [3] 和 Bourouga et al。 [21] 使用和一次需要很少量的小心水銀沭浴的裝置。 另一方面，真正的機構(gòu)的尺寸被給有關(guān)一些μ V 的事熱電偶的弱敏感的強烈地震動擾亂每一 ?C. 微-微系列類型的熱阻體有一個較棒的敏感, 有關(guān)一些 mV 的事每一 ?C. 不幸地，這些感應(yīng)器才能被用從 ?50 到 150?C 溫度排列。 圖 2. 實驗的概要表現(xiàn) 裝置: 二個熱電偶類型 K 正在埋入在鉆孔機, 最接近到每個切斷的刃口邊緣; 每信從一枚 AD595CQ 薄片被擴大然后回到四滑戒指替換搜集家;被擴大的信號被送到一張 NI 獲得卡片(PCMCIA,12 一點點) 圖 3. 實驗的裝置攝影 我們的解決有關(guān)鉆孔機的二個熱電偶,這在高速切削期間在通常被裝有二個油洞用的潤滑工具。 這些洞用來為了要依照熱流出的變化在測量位置改善溫度的敏感 , 位于邊緣每個刃口熱電偶有可能涉及到。 顯然，只有熱流期間的熔化比抽取樣品時期Δ t 更大的變化將會被觀察。 感應(yīng)器與其相關(guān)的環(huán)氧基樹脂 monocomponent 一起工作,包含銀的類型 Loctite 3880,這是它的高熱導(dǎo)電率表示的特色。為了要將噪音影響減少到最小，來自熱電偶的電信號從一個特定的裝置首先被擴大,被基于的 AD595CQ 薄片,這以工具轉(zhuǎn)。 被擴大的信號被由和四個金色的線路一起使用高速的劈開裝置向獲得裝置傳輸。 這樣交替變化的裝置已經(jīng)被發(fā)展而且能作為回轉(zhuǎn)的達(dá)到 3000個轉(zhuǎn)/每分的速度。 完整的實驗裝置在圖表被表現(xiàn)。 2 和 3. Labview 軟件獲得裝置,是 PCMCIA 國家標(biāo)準(zhǔn)工具， 6061 E 類型。 3 熱流移動模型的設(shè)計使用非完整的事物系統(tǒng)確認(rèn)方法 描述鉆孔機的短暫熱移動的數(shù)學(xué)關(guān)系的古典決議中需要構(gòu)成鉆孔機的材料 thermophysical 財產(chǎn)的知識。 這導(dǎo)致現(xiàn)有如未知的財產(chǎn)和實驗一樣多的。此外，熱在邊緣領(lǐng)域中轉(zhuǎn)移到位于的感應(yīng)器的出現(xiàn)擾亂非常接近工具的激烈表面。 另一方面, 在交替變換的滑動裝置上的連絡(luò)能也重要地表示標(biāo)準(zhǔn)的信號。 這些是考慮有關(guān)于信號傳輸?shù)膶?dǎo)致熱的感應(yīng)器的熱移動工具模型 , 和交替變換裝置的影響。 面對如此的困難，系統(tǒng)確認(rèn)方式似乎多被適應(yīng)并且能得到比較可靠的結(jié)果。 資訊科技有識別表達(dá)在感應(yīng)器被應(yīng)用的工具上的溫度的熱流的模型參數(shù)。一個類似方式的使用需要了解允許應(yīng)用在機械加工期間被使用的工具區(qū)域上的一個可測量的熱流出的特定實驗。 系統(tǒng)能從單一實驗被識別，但是在練習(xí)中，第二個實驗對 validatethe 模型是次序所必備者。 然而，從這種方式中獲得的模型比那從一些描述實驗獲得的更加可靠的。 另一方面，被識別的系統(tǒng)整合感應(yīng)器的影響力和替換裝置的。這意謂著系統(tǒng)確認(rèn)方式導(dǎo)致熱的描述工具和熱的實驗裝置的移動。 此外, 給予的相同感應(yīng)器在熱期間被用熔化判斷程序,在感應(yīng)器的位置上的不確定。 使用拉普拉斯變換, 表達(dá)熱在感應(yīng)器的依照溫度的流出模型能在下列的形式中被表現(xiàn):(也見到圖 4) 依照早先的結(jié)果在系統(tǒng)的領(lǐng)域中獲得確認(rèn)以散布程序有關(guān) [18,19], 它已經(jīng)被示范，每移動功能 Fi ， j(s) ，在移動點陣式 F(s) 中，是微少的形式: 當(dāng) 應(yīng)用的倒轉(zhuǎn)拉普拉斯變換。 對連續(xù)的 2個領(lǐng)引計時 Ti(s) 的表達(dá) =Fi, j(s) φ j(s) 當(dāng)做: 在這一個關(guān)系中,D α f(t)= d α f(t) dt α，藉由α∈ R ，指示有關(guān)于可變的 t 的功能 f(t) 的微少變化。 這一個操作員可能是如完整的事物古典公式中的一般化次序的表示。 讀者能在參考中找 [22] 和 [23] 在微積分學(xué)的領(lǐng)域中的基本數(shù)學(xué)的定義和原理。 圖 4. 概要的表現(xiàn) 工具根據(jù)那在中間影響力曲線圖; 根據(jù)對精密在那之上熱電偶位置在工具,功能 B1(s) 而且 B2(s) 能重要地不一致 總和范圍 M[ij]0 ， M[ij] ， L[ij]0 ， L[ij],在關(guān)系情緒商數(shù)中。 4,本質(zhì)上仰賴來自熱的表面 j 的感應(yīng)器 i 的位置。 4 為系統(tǒng)確認(rèn)的實驗裝置 尖銳的工具從一套特定的裝置中應(yīng)用，在圖 5 上表示， 考慮到控制而且測量在一個刃口上應(yīng)用的熱流出。表面被被一個厚為 250 μ m 的礬土碟子上埋入的白金線路形成的微抵抗 (5.7 Ω) 加熱。 在插入物和微電阻之間的連絡(luò)-電阻被了解使用一項銀的費用根類型 Loctite 3880 。當(dāng)它在圖 5 中被表示,微小尺寸-電阻和根被設(shè)計加熱表面符合到工具-滑連絡(luò)區(qū)域的薄片。 另一方面，暖氣裝置的熱慣性不超過 0.1 。 在這個實驗的程序中，滑塊沒有旋轉(zhuǎn)，而且我們承擔(dān)被識別的系統(tǒng)在機械加工期間保持不變。 這一假定在沒有旋轉(zhuǎn)在每滑測量電的抵抗裝置已經(jīng)被查證。 另一方面，工具在系統(tǒng)確認(rèn)實驗期間被改變,不完全發(fā)生地在機制期間所用工具上的真正邊界情況。 事實上，在工具上的熱交換系數(shù)因旋轉(zhuǎn)而改變，但是熱的放射線能在工具和能在感應(yīng)器導(dǎo)致溫度的增加細(xì)工品之間發(fā)生。 然而, 機制期間在感應(yīng)比 5 0年代和溫度更少不是敏感的對在邊界上的一個變化在不成為銳利的程序因素的工具表面為條件。 最后，它一定是有名的，通常在被到達(dá)在確認(rèn)階段期間在激烈的表面溫度在機制期間獲得。 因此，直線性假定不能夠被查證。 5 結(jié)論 我們已經(jīng)描述一個熱流機制期間在高速旋轉(zhuǎn)工具尖銳刃口熱流估計的方法。 這種方式是一個間接的方法,基于倒轉(zhuǎn)的熱流估計的傳導(dǎo)問題。 溫度測量使用在鉆孔機的刃口附近埋入的二個熱電偶。 信號首先被擴大并且然后向使用滑動裝置的獲得裝置被傳輸。 直接的模型從非完整的事物系統(tǒng)確認(rèn)方式被建立。 溫度在每個感應(yīng)器中依照一個表達(dá)了這些量的連續(xù)微少引出之物的分析關(guān)系的形式在刃口上的熱流表達(dá)從早先的理論上的它已經(jīng)被示范引出次序和多樣價值相等 1/2. 在操作的形式上,溫度感應(yīng)器被依照來自移動點陣式的熱流表達(dá)。 系統(tǒng)確認(rèn)接近有關(guān)于一個復(fù)雜的系統(tǒng)熱傳導(dǎo)問題的決議提議很多的利益。 首先，它不需要識別構(gòu)成工具的材料 thermophysical 財產(chǎn)。 換句話說，系統(tǒng)能從單一實驗中表示特色, 然而 n 未知的 thermophysical 財產(chǎn)至少需要 n 實驗。 第二,被提供的尺寸,感應(yīng)器在測量領(lǐng)域中扮演有關(guān)于熱散布的一個決定性的角色。 系統(tǒng)確認(rèn)方式進入模型的感應(yīng)器輪流電動之內(nèi)。 另一方面，尺寸不被在單一點位于，但是它表現(xiàn)感應(yīng)器大多數(shù)的平均價值。給哪一相同的感應(yīng)器在系統(tǒng)確認(rèn)期間被用舉行而且倒轉(zhuǎn)的程序,完全地沒有媒體的在感應(yīng)器的位置上的不確定。最后，被識別的系統(tǒng)以一個微少的微分方程式的形式被表達(dá),是有關(guān)于時間變數(shù)的連續(xù)。 然而，這方式為了要控制并且測量在工具的刃口上熱流 , 需要一套特定的描述裝置。 主要的困難來自暖氣系統(tǒng)的實現(xiàn),不能修正工具的熱行為。 我們用了一個微-給比在系統(tǒng)確認(rèn)程序期間被選擇的抽取樣品時期小的慣性電阻。 另一方面,微-電阻一定在工具的相同區(qū)域上被應(yīng)用耙子如機制程序所遇到的臉。 系統(tǒng)確認(rèn)階段為了要在和相同的準(zhǔn)確性的小和長的時代識別工具的熱行為 , 有應(yīng)用在熱的區(qū)域上的任意熱流出。 減到最小限度方法最沒有以回歸的線性為基礎(chǔ)正直的方法以快速地允許注入數(shù)據(jù)的量。 直接的模型可信度只仰賴結(jié)合到被識別的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的偏離。 倒轉(zhuǎn)的方法用了持續(xù)的功能規(guī)格方式。 運算法則已經(jīng)以輪流連續(xù)形式的有關(guān)于時間變數(shù)的直接模型的方式建立。 在一個真正的機制程序期間被獲得的結(jié)果已經(jīng)有證據(jù)，在一個熱流工具的變化中，當(dāng)它的頂端對與以機器制造的碟子相反表面變比較靠近的時候。 此外，薄片撤退在機制程序結(jié)束的時候清楚地在被表示在熱流的曲線上。 現(xiàn)在的方式為了要表示工具的特色并且適應(yīng)特有的參數(shù)和工具材料 ,有關(guān)給予的以機器制造材料為主的設(shè)計。