6.5 典型装夹形式残余应力变形势能感知
图6.5所示为装夹过程中常用的两种工件-夹具接触方式,图6.5(a)所示为法向力接触,图6.5(b)所示为法向力-双向摩擦力接触。在工件中引入了残余应力变形势能之后,单纯的法向力接触较少,在残余应力等效力矩的作用下,装夹接触多为法向力-双向摩擦力接触方式。采用三向力传感器感知装夹力的变化,能够获得较为精确的结果。但在实际应用中,特别是在薄壁零件加工中,多余约束的存在大多限制工件沿壁厚方向的变形与振动,工件在壁厚方向的刚度远远小于其他方向的刚度,残余应力引入导致的变形也多为壁厚方向的变形。此时法向接触力的变化值要远远大于摩擦力的变化值,采用单向力传感器感知法向接触力的变化也能够较为准确地求解感知预测模型。
下面的分析忽略了装夹接触切向力的变化,重点分析法向弹性接触力的变化。可以采用单向压力传感器监测装夹力的变化,进而预测工件的残余应力变形。