基于声发射的棒料磨损监测教学实验平台开发
2020-10-08张立军张德潇李增辉张军伟金永山王旱祥刘延鑫
实验技术与管理 2020年3期
张立军,张德潇,韩 琳,李增辉,张军伟,金永山,王旱祥,姜 浩,刘延鑫,张 辛
(中国石油大学(华东)机电工程学院,山东 青岛 266580)
精密成型技术是指零件成型后,仅需少量加工或不再加工,就可以用作机械构件的成型技术。它建立在新材料、新能源、信息技术等多学科高新技术成果的基础上,通过改造传统的毛坯成型技术,使之由粗糙成形变为优质、高效、轻量化、高精度、低成本、无公害的成形[1]。该技术在机械专业开设的“现代制造技术”“机械加工概论”和“切削原理及刀具”等课程中均有涉及。这些课程对加深学生理解精密成型技术、开阔学生眼界以及掌握现代制造技术有重要意义。为此本文将精密成型技术和声发射技术结合起来,开发了基于声发射的棒料磨损监测教学实验平台。
该实验平台主要采用声发射技术实时监测低应力下料过程中棒料表面的磨损状况,通过对下料过程中的声发射信号进行采集,得到幅度、能量、有效值(RMS)、平均信号电平(ASL)等声发射参数,从而确定最佳磨损效果,使得下料过程的磨损状态更加直观。
1 低应力下料简介
目前生产中的下料方法主要有带锯锯断、车刀车断、砂轮截断等[2-3]。实践证明,这些传统的下料方法不同程度地存在着材料浪费多、能量消耗大、刀具寿命短等不足。为了更好地满足棒管材精密下料要求,一种基于断裂设计的高效低应力下料应运而生[4-5]。低应力下料是将裂纹技术应用于下料过程,首先是人为地在棒材表面上预制一条环向近似裂纹,随后对带有环向裂纹的棒材一端施加一定外力,最终使棒材以低应力脆断形式分离[5]。……
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