基于光纤Bragg光栅传感的铣削力测量系统实验研究的任务书.docx

基于光纤Bragg光栅传感的铣削力测量系统实验研究的任务书
任务书
一、任务背景
随着现代制造业的不断发展，对于加工品质和效率的要求越来越高。铣削加工是机械制造过程中最重要的加工方法之一，其加工效率和加工品质的高低直接关系到整个机械制造的质量和效益。
在铣削加工中，铣刀的切削力是一个关键的因素。切削力的大小与加工过程中材料的变形变化、刀具的摩擦磨损、铣削表面质量、工件振动等诸多因素相关。因此，准确测量铣削切削力对于优化铣削加工过程具有重要意义。
传统的铣削力测量系统主要采用应变片测量。但应变片测量方法存在多个问题，如需多个应变片同时测量、安装复杂、易受外界干扰、易受高温引起的应变漂移等。因此，研究一种新型的、基于光纤Bragg光栅传感的铣削力测量系统具有重要的意义。
二、任务要求
1.研究光纤Bragg光栅传感的原理及其在力传感领域中的应用特点；
2.设计合适的铣削力测量装置，实验测量硬质岩石的铣削切削力；
3.研究测量结果的稳定性和精度，并对测量结果进行分析；
4.撰写分析报告，总结实验研究的结果和认识，并提出针对性的改善措施。
三、任务方案
1.研究光纤Bragg光栅传感的原理及其在力传感领域中的应用特点
（1）搜集相关文献资料，理论研究和实验实现相结合。
（2）设计光纤Bragg光栅传感的铣削力测量系统原理图。
2.设计合适的铣削力测量装置，实验测量硬质岩石的铣削切削力
（1）设计合适的铣削力测量装置，包括夹板、传感器、电源等组成，确保传感器和铣削刀具正确安装，夹板与被测材料牢固连接。
（2）基于所设计的测量装置，进行硬质岩石铣削切削力实验，记录实验数据。
（3）掌握光纤Bragg光栅传感的数据采集和分析方法，并对实验数据进行处理和分析。
3.研究测量结果的稳定性和精度，并对测量结果进行分析
（1）分析测量结果的稳定性和精度，检测测量数据的可重复性和实验结果的准确性。
（2）分析各因素对铣削切削力的影响，如铣削速度、切削深度、进给量等，进一步解析测量结果。
4.撰写分析报告，总结实验研究的结果和认识，并提出针对性的改善措施。
（1）结合实验结果，撰写实验研究报告，包括实验目的、方法、结果等。
（2）总结实验研究的认识，对实验研究的优缺点进行评价，并提出改善措施。
四、任务时间安排
调查研究：1~2周
装置设计与实验：1~2周
数据处理与分析：1~2周
报告撰写：1周
五、任务预算
材料费：2000元
设备费：10000元
差旅费：3000元
其他费用：1000元
六、参考文献
[1]刘建明,陈展,钟元.基于FBG技术的流固耦合体系中液力振荡测试[J].光子学报,2006,35(6):797-799.
[2]彭孟宇,马少清,陈寿利,等.FBG传感技术在液压伺服系统中的应用研究[J].液压气动与密封,2006,26(9):12-15.
[3]毛志伟,吴珊,龙俊杰,等.实时监测系统中基于FBG的应变传感器[J].仪器仪表学报,2006,27(5):772-775.
[4]佟佳林,夏振海,王为民.干振动力学实验测试中光纤Bragg光栅传感器的应用[J].振动、测试与诊断,2010,30(4):278-280.
[5]吴鑫,孔祥富,张滔,等.光纤Bragg光栅传感器与微型加速度计在飞行模拟试验中的协同应用[J].光学精密工程,2008,16(11):2149-2155.