一种宽频带切削力测量装置制造方法及图纸

一种宽频带切削力测量装置，包括刀柄前端的刀垫，刀垫中嵌入有三轴振动加速度传感器，刀柄前端粘贴有由电阻应变片连接组成的惠斯通测量电桥，三轴振动加速度传感器、惠斯通测量电桥的输出端和切削力信号预处理与采集设备的输入端连接，切削力信号预处理与采集设备的输出端和上位机系统的输入端连接；本发明专利技术同时满足高精度数控机床切削加工过程中对低频段和高频段切削力信号的准确测量，具有可靠性高、实用性强的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种宽频带切削力测量装置
本专利技术涉及切削力测量
，具体涉及一种宽频带切削力测量装置。
技术介绍
目前在国内外切削力传感器市场上使用最广的是压电式和应变式切削力传感器。压电式切削力传感器具有刚度大、灵敏度好、动态特性好的优点，尤其适合于测量高频切削力信号，但是由于压电材料存在电荷泄漏的缺陷，使传感器对于低频和偏静态切削力信号的测量精度受到影响，同时由于压电材料加工要求高、易受潮湿环境影响、封装成本高、需要配备高阻抗电荷放大器等原因，导致压电式切削力传感器存在体积大、成本高、不易维护等缺点。应变式切削力传感器具有结构灵活、稳定性好、可靠性高等优点，但是由于传感器灵敏度和刚度之间相互制约的原因导致应变式切削力传感器为获得一定的测量灵敏度而不得不牺牲传感器的一部分刚度，使传感器的固有频率无法获得较大提高，因此应变式切削力传感器的动态性能不如压电式切削力传感器好，对于高频切削力信号的测量精度不高。在制造装备高度自动化和智能化的趋势下，高精度智能机床迫切需要通过切削力测量实现切削状态监测和加工过程控制，进而达到提高产品质量和加工效率的目的。在智能化加工过程中，同一个零件需要在同一台机床本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽频带切削力测量装置，包括刀柄(6)，刀柄(6)的前端从上向下依次装有刀片(3)、刀垫(4)，刀片(3)、刀垫(4)通过压板(2)及刀片紧固螺钉(1)固定在刀柄(6)上，其特征在于：刀垫(4)中嵌入有三轴振动加速度传感器(5)，刀柄(6)前端粘贴有由电阻应变片(8)连接组成的惠斯通测量电桥，三轴振动加速度传感器(5)、惠斯通测量电桥的输出端和切削力信号预处理与采集设备(12)的输入端连接，切削力信号预处理与采集设备(12)的输出端和上位机系统(13)的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种宽频带切削力测量装置，包括刀柄(6)，刀柄(6)的前端从上向下依次装有刀片(3)、刀垫(4)，刀片(3)、刀垫(4)通过压板(2)及刀片紧固螺钉(1)固定在刀柄(6)上，其特征在于：刀垫(4)中嵌入有三轴振动加速度传感器(5)，刀柄(6)前端粘贴有由电阻应变片(8)连接组成的惠斯通测量电桥，三轴振动加速度传感器(5)、惠斯通测量电桥的输出端和切削力信号预处理与采集设备(12)的输入端连接，切削力信号预处理与采集设备(12)的输出端和上位机系统(13)的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种宽频带切削力测量装置，其特征在于：所述的刀垫(4)内嵌入的三轴振动加速度传感器(5)和外界进行隔离封装，三轴振动加速度传感器(5)为基于MEMS技术或基于石英谐振原理的微型化高灵敏度加速度传感器，对加速度信号尤其高频加速度信号具有准确的测量能力。3.根据权利要求1所述的一种宽频带切削力测量装置，其特征在于：所述的刀垫(4)内设有安装三轴振动加速度传感器(5)的带台阶方形凹槽(15)和加速度传感器导线孔道(16)，三轴振动加速度传感器(5)上面涂覆一层硅胶(17)，在硅胶的表面沉积一层金属铝(18)，通过金属盖板(19)将三轴振动加速度传感器(5)进一步密封在带台阶方形凹槽(15)内，并且金属盖板(19)与金属铝层之间预留空气间隙20。4.根据权利要求1所述的一种宽频带切削力测量装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵友，赵玉龙，张琪，梁松博，王鹏，葛晓慧，胡腾江，邵一苇，孙登强，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61