研究目的
提出一种利用低成本压电传感器(PZT)和数字信号处理技术监测陶瓷部件激光切割过程中切缝的新方法。
研究成果
压电传感器对激光切割过程中产生的声学活动敏感,从而能够实时监测切割缝隙。所提出的方法可有效用于激光切割过程的监测。
研究不足
该研究尚属初步阶段,需进一步调查以改进方法。未来工作可研究其他频段。
1:实验设计与方法选择:
研究在不同加工条件下对氧化铝陶瓷工件进行激光切割测试,采用低成本压电传感器监测加工过程中产生的声学活动。
2:样本选择与数据来源:
测试使用氧化铝工件,通过数字显微镜测量切割缝宽度,并采集压电传感器的原始信号。
3:实验设备与材料清单:
使用配备激光的数控机床、低成本压电传感器、示波器、放大器和数字显微镜。
4:实验流程与操作步骤:
在工件表面以不同切割速度进行八组切割测试,将压电传感器固定在工件上,以2MHz采样率采集信号。
5:数据分析方法:
进行时域和频域分析,计算线性回归以关联压电信号与实测切割缝宽度。
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Oscilloscope
DL850
Yokogawa
Collecting the raw PZT signals at a sampling rate of 2 MHz.
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CNC machine
Router A12060
JDR
Performing laser cutting tests on an alumina ceramic workpiece.
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PZT transducer
7BB-20-6
Murata Electronics North America
Monitoring the acoustic activity generated during the laser cutting process.
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Digital microscope
30 W and 1000×
Measuring the kerf width values for each cutting speed.
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