[发明专利]基于微铣床主传动系统功率的微铣削力测量方法

权利要求书

1.一种基于微铣床主传动系统功率的微铣削力测量方法，其特征在于，测量方法采用功率采集模块和带有PXI数据采集模块的NI数据采集箱进行测量；采集软件编程过程中采用分段循环采样方法，在LabVIEW数据采集模块外部嵌套一个循环程序，每次循环得出的数据信息在内存中暂存，并将下一次循环得到的数据信息拼接，最终得到完整的数据信息；具体测量步骤如下：

第一步：数据采集软件编程

在测量系统采集软件编程过程中，采用分段循环采样方法，在LabVIEW数据采集模块外部嵌套一个循环程序，每次循环得出的数据信息在内存中暂存，并将下一次循环得到的数据信息拼接，最终得到完整的数据信息；

第二步：安装测量系统

将微铣床(8)与主传动系统变频器(7)连接，测量系统中的功率采集模块(1)由电流传感器(3)和电压变压器(4)构成，电流传感器(3)输入端与微铣床主传动系统变频器(7)连接，电压变压器(4)输入端与微铣床(8)相连接，电流传感器(3)和电压变压器(4)输出端分别与NI数据采集箱(2)中安装得PXI数据采集模块(5)连接；计算机(6)与NI数据采集箱(2)连接；

第三步：设定测量参数

测量微铣床主传动系统功率时，需要在测量系统采集软件面板中设定采样频率及时间；

第四步：测量及微铣削力计算

启动微铣床，分别测量主传动系统在空载过程及切削过程状态下的功率值；在采集数控微铣床主传动系统功率时，与数控微铣床连接的功率采集模块实时采集数控微铣床主传动系统的功率数据，并且传送至带有PXI数据采集模块NI数据采集箱进行处理；

空载过程：P＝P_n+P_f (1)

加工过程：P＝P_n+P_f+P_c (2)

其中，P为微铣床主传动系统功率，P_n为微铣床主轴功率；P_f为微铣床变频器功率；P_c为微铣削过程切削功率；

功率值的测量是基于电流传感器与电压变压器测得的电流、电压数据导入PXI数据采集模块计算得到，计算过程通过LabVIEW编程实现，微铣床主传动系统功率P公式为：

P=Σi=1KUi·Ii·tiK·ti---(3)]]>

其中，U_i为电压测量值，I_i为电流测量值，f为采样频率，K为采样总数；

通过测量微铣床主传动系统在空载过程及切削过程的功率，得到微铣削过程的切削功率，并通过公式(4)计算得到微铣削力F_c：

Fc=Pcv---(4)]]>

其中，v为切削速度，d为铣刀直径，单位为mm，n为主轴转速，单位为转/分。