圆形锯片基体应力场检测与控制系统的研究

论文摘要

圆锯片是一种用途广泛的切削工具,其高速切削时的动态稳定性在很大程度上影响着切削质量和锯片寿命。要保持锯片的动态稳定性,最直接的方法就是预先使锯片内部形成分布适当的应力,即对圆锯片进行张力预处理(即应力调整)。张力预处理包括检测锯片的轴向变形量和调整轴向变形量。目前,我国已经能够通过一定的手段和设备检测出锯片的轴向变形量,但在应力调整方面的技术相当落后,造成锯片的质量、使用寿命和切削精度都很低。应力调整的技术瓶颈在于应力调整的控制算法,因此,在已有的基础上深入开发圆锯片应力测控系统,研究应力调整的控制算法,具有重要的现实意义。本文对应力应变关系和圆锯片的适张状态理论做了深入的研究,给出采用锯片的轴向变形量来表示锯片应力的理论依据;采用对锯片单点加载情况下,检测其在一定半径圆周方向各检测点的轴向变形量和端面圆跳动来表述圆锯片适张应力分布均匀性和锯片的平整性,进而评价锯片的张力预处理效果。文章对应力调整算法做了探讨与研究,提出一种基于案例推理的应力调整算法。该算法采用锯片应力检测与调整过程中的特征参数作为案例的特征描述,采用最近相邻法作为案例检索方法,增强了案例匹配的准确性和快速性。设计了基于案例推理算法的系统流程,详细说明了案例推理过程的基本环节的实现,以及应力调整系统的总体设计方案,为锯片应力调整的实现提供了一定的理论依据。文章详尽的阐述了采用韩国三星公司的S3C2410作为主处理器、嵌入式Windows CE.net作为操作系统的应力测控装置的硬件电路和软件设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 选题的意义与研究现状
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 2 课题的理论依据
• 2.1 应力应变关系研究
• 2.2 圆锯片适张状态理论与检测原理
• 2.3 本章小结
• 3 系统功能及硬件设计
• 3.1 系统组成及功能
• 3.2 嵌入式系统及ARM9 处理器概述
• 3.3 应力测控装置CPU 的选型
• 3.4 应力测控装置的硬件系统组成
• 3.4.1 硬件系统设计原则
• 3.4.2 硬件电路结构
• 3.4.3 传感器的选择
• 3.4.4 硬件接口电路设计
• 3.5 本章小结
• 4 软件系统设计
• 4.1 嵌入式系统软件设计原则
• 4.2 操作系统的选择
• 4.3 WINDOWS CE.NET 内核定制
• 4.4 WINDOWS CE.NET 的流接口驱动程序开发
• 4.5 应用程序设计
• 4.5.1 主程序流程图
• 4.5.2 系统应用程序功能
• 4.6 本章小结
• 5 基于案例推理的应力调整算法
• 5.1 案例推理技术
• 5.2 锯片应力调整环节设计
• 5.2.1 锯片应力调整系统流程
• 5.2.2 基本环节实现
• 5.3 锯片应力调整系统的总体设计
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 参考文献
• 附录A [部分程序]
• 在学研究成果
• 致谢