三軸力傳感器應用于立銑刀小切深磨損量監測研究

       在半精銑削、精銑削加工過程中，有關刀具磨損監測的研究，為更換刀具提供指導和參考。浙江大學某碩士研究生畢業設計，選用振動、電流和力傳感器，在銑削實驗平臺上同時采集三種不同類型的信號，并對其進行預處理和提取特征，建立一種高準確度的立銑刀小切深磨損量監測模型，從而為適時更換刀具提供理論參考數據。

其主要試驗過程如下：

1.在加工中心搭建實驗平臺，進行小切深銑削試驗。采集銑削過程中的切削力、振動和電流信號；

2.在Matlab平臺上對各傳感器的信號的時域、頻域和時頻域特性進行提取，并對其隨銑刀磨損程度的增大進行分析；

3.根據現有條件建立兩種神經網絡監測模型，并測試兩種模型的預測磨損量的效果，對比哪種模型的監測效果更好；

4.基于所選擇的銑刀磨損量監測模型，建立銑刀磨損量監測流程。

       其中，切削力信號采集使用三軸力傳感器，三軸力傳感器與工件通過螺栓連接， 然后三分力傳感器通過螺栓固定在底座上面，底座由夾持裝置固定在數控加工中心的工作臺上。實驗過程的三向切削力信號采用上海耐創測試技術有限公司生產的三軸力傳感器（型號：FC3D120-200N）測試套件進行采集。三向力傳感器緊貼工件下方，與工件通過螺栓相連接。三向力傳感器可以同時采集 X、Y、Z 三個方向的受力信號。傳感器引出線連接到配套的三通道信號放大器（型號：FC-CS81/3C），將微弱的原始毫伏信號放大到 0～5V 標準電壓，通過校準，將此電壓輸入到數據采集器中經比例換算得到力值輸出。