[发明专利]车削刀具弯曲形变检测方法及系统

说明书

本发明涉及一种车削刀具弯曲形变检测方法及系统，本车削刀具弯曲形变检测方法包括：步骤S1，构建三次样条插值函数；以及步骤S2，用此三次样条函数获得车刀在加工中的弯曲变形状态；本发明的车削刀具弯曲形变检测方法及系统将采集的数据构建为三次样条函数，与实际刀具弯曲更符合，测量精度更高；并且使用变极距电容传感器组成检测电路，具有检测精度高，成本低的优点。

技术领域

本发明涉及一种车削刀具弯曲形变检测方法及系统。

背景技术

车削刀具的应用十分广泛，在车削加工中车刀由于受到主切削力的作用而产生形变会影响加工工件的形状精度和尺寸误差，如图1(a)和图1(b)所示，尤其在精密加工中影响更大，因此测量车削刀具的形变十分必要。在车削加工中因受到安装条件的限制，其弯曲形变曲线不易测量，当前还没有较好的方法能较精确的检测刀柄的弯曲曲线。

发明内容

本发明的目的是提供一种车削刀具弯曲形变检测方法及系统，以对使用中的刀具的弯曲形变进行检测。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车削刀具弯曲形变的检测方法，包括如下步骤：

步骤S1，构建三次样条插值函数；以及步骤S2，用此三次样条函数获得车刀在加工中的弯曲变形状态。

进一步，所述步骤S1中构建三次样条插值函数的方法包括：

通过三个变极距型电容传感器分别采集刀柄上三个固定点在主切削力作用下的径向应变，以此为采样数据构建三次样条插值函数。

进一步，通过三个变极距型电容传感器分别采集刀柄上三个固定点在主切削力作用下的径向应变，以此为采样数据构建三次样条插值函数的方法包括：

根据三个固定点和刀柄表面为坐标轴建立坐标系，由三个固定点获得三次样条曲线；

设定三个固定点的采样值，且从坐标原点位x₀依次向外分别为x₁,x₂,x₃,三个固定点在坐标系中的y方向的位移量y_i，且i＝0,1,2,3，即为各固定点的形变值；

利用分段三次埃尔米特插值，即

假定S'(x_i)＝m_i,，则

上式中，α_i(x)是关于三次样条插值函数的节点插值函数：

β_i(x)是关于三次样条插值函数的弯矩插值函数：

m_i表示在各固定点的截面处的弯矩。

又一方面，本发明还提供了一种车削刀具弯曲形变的检测系统，其特征在于，包括：

三次样条插值函数，且通过三次样条插值函数获得车刀在加工中的弯曲变形状态。

进一步，所述三次样条插值函数适于通过三个变极距型电容传感器分别采集刀柄上三个固定点在主切削力作用下的径向应变，以此为采样数据构建三次样条插值函数。

进一步，通过三个变极距型电容传感器分别采集刀柄上三个固定点在主切削力作用下的径向应变，以此为采样数据构建三次样条插值函数的方法包括：

根据三个固定点和刀柄表面为坐标轴建立坐标系，由三个固定点获得三次样条曲线；