[发明专利]一种在零件加工过程中精确测量变形力的方法及装置

权利要求书

1.一种在零件加工过程中精确测量变形力的方法，其特征为：在零件上设置固定装夹点，其中以在零件刚性区域设置固定装夹点，形成固定约束区域，固定约束区域对零件形成固支约束；在零件上设置测量装夹点，选择在零件变形大的地方设置安装，对零件形成简支约束；在零件、固定装夹点及测量装夹点上布置力传感器，以零件局部变形量均为线弹性变形为约束优化固定装夹点及测量装夹点的位置及数量，在优化后的装夹布局下测量零件加工过程中由于应力不平衡产生的力，即变形力；固定装夹点选择零件的中心区域；固定装夹点根据需求安装力传感器；固定约束区域用于固定零件的6个自由度，限制零件位移；力传感器的测量方向根据零件变形形式进行设置：零件变形为翘曲变形，力传感器选单向力传感器，测量垂直方向变形力；零件变形为扭曲变形，力传感器选多向力传感器测量多个方向的变形力；在使零件局部变形量满足线弹性变形条件下设置测量点的位置和数量，测量点的布局包括多个点形成线列传感器和在面内布局传感器形成面传感器；测量点的位置及数量的优化方法选择遗传算法，将固定装夹点及测量装夹点的数量和位置进行编码；根据零件线弹性变形量适应度函数，选取初始群体；然后迭代运算，直至零件局部变形量满足线弹性变形条件，结束迭代。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是测量装夹点选择零件轮廓边缘。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：当所述零件为开敞性结构件时，固定装夹点选择重心包围的最小区域；测量装夹点选择零件轮廓边缘的角点；当所述零件为回转体零件时，固定装夹点选择零件底部基座中重心包围的最小区域；测量装夹点包含径向测量装夹点及轴向测量装夹点；径向测量装夹点选择在零件圆筒内部测量；轴向测量装夹点选择零件上、下圆环轮廓边缘。

4.一种权利要求1所述方法使用的在零件加工过程中精确测量变形力的装置，其特征为：它包括：

一夹紧装置（1），该夹紧装置（1）用于约束零件变形，由零件定位夹紧装置或压板构成；

一测力装置（2），该测力装置（2）由力传感器或应变片组成，它通过测量集中力或应变，得到变形力的大小；

一底座（4），该底座（4）用于将夹紧装置（1）和测力装置（2）整体固定于工作台上；

一补偿调整机构（3），该补偿调整机构（3）根据需求安装，它被用于调整装夹位姿，在保证夹紧力的基础上，减少装夹引起的零件变形量；测力装置（2）与连接装置集成时，安装位置集中力通过位置测量变形集中力；或测量局部装夹位置力根据装置结构进行计算，得到集中力。