摘要：切削力在机械加工中的重要性已得到行业内的普遍认可,在线监测切削力可以有效提高加工质量,保证加工精度,减少刀具磨损。本文旨在开发一种用于测量车削加工切削力的低成本、操作简单的数据采集系统。通过在刀柄中嵌入较高灵敏度的薄膜电阻应变传感器,利用其构成的惠斯通电桥输出电压信号,间接测量切削力,并对传感器进行静态标定。研制的数据采集系统由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括传感器、放大器、A/D单元和单片机控制单元;软件部分包括下位机软件和上位机软件两部分,利用Keil编程软件开发了下位机中基于单片机的数据采集程序;基于LabVIEW平台开发设计了上位机软件,通过与下位机通信,实现测量数据的实时显示和保存。测试结果表明,该系统结构完整,能够很好地完成信号产生、信号处理、数据采集、数据存储和分析等一系列功能。

摘要：在刀柄上直接嵌入或沉积薄膜传感器是实现在线测量切削力的有效方法之一,研究了螺钉紧固与法兰结构刀具系统,建立了10种刀杆截面图谱;螺钉紧固结构截面采用阶梯赛车道方案,在相同条件下,该结构输出电压是初始结构的2倍;法兰结构截面采用四面凸台方案,建立了刀具模型各分段长度与初始惯性矩的关系;利用ABAQUS对这两种结构进行了有限元仿真,螺钉紧固结构刀杆截面处应力是初始刀杆的两倍,法兰结构的应变分布关于形变中性层对称,结果表明两种结构均可提高测力系统输出特性。

摘要：基于一阶微扰法,推导了涡旋光束在大气中传输的稳态热晕解析表达式,并得到了由热晕引起的涡旋光束的相位畸变表达式。通过数值模拟涡旋光束在大气中传输的光强等值线分布,详细分析了传输距离、初始功率、横向风速、大气吸收系数和初始半径对涡旋光束热晕的影响。研究结果表明,在其他参数不变的情况下,单一增大涡旋光束的初始功率、传输距离和大气吸收系数,热晕效应会增强;相反,单一增大初始半径和横向风速反而会减小热晕效应。在有风的情况下,由于热晕作用,涡旋光束会向来风方向偏折,峰值强度发生移动,形成不对称的分布,且涡旋光束在沿风向和垂直风向的相位变化有所不同。所得结果对高功率激光在大气传输中的应用与高能激光器的发展具有重要的指导意义。