基于光纤光栅的切削力在线检测技术的研究

摘要

基于Bragg原理的光纤光栅感测技术,因响应特性好、精度高、抗电磁干扰强、易于实现光纤数字通讯的优点,是机加工在线检测的发展方向。以普通车床CA6136为研究对象,阐述了基于Bragg光栅的光纤切削力检测的工作原理,分析了光栅中心波长的偏移量△λB与应力σ和温度T的关系。设计了检测系统框图,实现了在线分布测量和远传。数据分析表明,对切削力指数公式进行曲线拟合的均方差值很小,重复性好、分辨率达到了0.1μm。研究结果表明,光纤Bragg光栅感测技术是融传感、在线检测、远传于一体的新技术,是解决切削力高精度在线检测的有效手段。