[发明专利]一种高速切削变形场的在线测量系统及其方法

摘要

本发明属于金属切削加工领域，并公开了一种高速切削变形场的在线测量系统及其方法，包括测力仪、红外相机、双帧相机、位置传感器、信号同步触发模块和信号采集模块，测力仪用于实时测量待测量工件的切削力；红外相机用于实时测量待测量工件的温度场；双帧相机用于实时测量待测量工件的位移场；位置传感器用于发出开始测量的信号；信号同步收到开始测量的信号按照预设的时间延迟分别控制测力仪、红外相机和双帧相机开始测量；信号采集模块采集测量获得的结果，以此实现待测量工件在高速切削过程中切削力、温度场和位移场的在线测量。通过本发明，实现高速高应变下瞬态变形场和温度场的非接触式测量，测量过程安全可靠，处理精度得到保障。

主权项

1.一种高速切削变形场的在线测量系统，该系统包括刀具夹具(5)、测力仪(3)、红外相机(8)、双帧相机(9)、位置传感器(7)、信号同步触发模块(2)和信号采集模块(1)，其特征在于，所述刀具夹具(5)用于装夹刀具，其装夹在所述测力仪(3)上，所述测力仪(3)用于实时测量待测量工件的在高速切削过程中受到的切削力；所述红外相机(8)用于实时测量待测量工件在高速切削过程中的温度场，其中，通过在待测量工件表面进行喷漆处理，以此辅助所述红外相机成像；所述双帧相机(9)用于实时测量待测量工件在高速切削过程中的位移场，其中，所述双帧相机拍摄在介观尺度下待测量工件两张相隔数微秒的照片，通过对比获得的所述两张照片获得待测量工件的位移场；所述位置传感器(7)用于检测待测量工件的位置并发出开始测量的信号，同时将该信号传递给所述信号同步触发模块；所述信号同步触发模块(2)中分别预设有所述测力仪、红外相机和双帧相机开始测量的时间延迟，该信号同步触发模块收到所述开始测量的信号后，按照预设的所述时间延迟分别控制所述测力仪、红外相机和双帧相机开始测量；所述信号采集模块(1)同时与所述测力仪、红外相机和双帧相机连接，用于采集测力仪、红外相机和双帧相机测量获得的结果，以此实现待测量工件在高速切削过程中切削力、温度场和位移场的在线测量。