钻削力的检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种钻削力的检测装置，涉及钻削力分析技术领域，通过在一个圆形支撑座的中心设置一个压力传感器以及能够相对于圆形支撑座转动的支撑圆盘、夹持平台，并在夹持平台的外侧设置有另外一套压力传感器以及在夹持平台中设置有夹持方向的压力传感器，从而实现工具三个方向的压力检测。在进行钻削时，通过三个压力传感器分别能够检测出轴向力、径向力、切向力。该装置还分别设置了激光定位以及夹持固定装置，能够很便捷地实现装置的调整及工具的夹持，为钻削力的检测提供了一个很方便的硬件平台。

Detection device of drilling force

【技术实现步骤摘要】
钻削力的检测装置
本技术涉及钻削力分析
，特别涉及一种钻削力的检测装置。
技术介绍
孔钻削工艺被广泛应用于航空、航天等精密机械加工，以及模具、医疗器械等常规设备生产的各个领域。钻削打孔形式简单、加工效率高、尺寸精度好，因此钻削加工是机械加工领域最为常用的孔加工方法之一。钻削加工是一种在封闭或半封闭状态下的切削加工方法，其具有不能直接观察到钻头的切削情况、切削热不易传散、切屑不易排出和工艺系统刚性较差等特点，加工过程很不稳定，存在着许多不利因素。钻削力是钻削过程的重要参数，其直接影响钻削热的产生，并进一步影响刀具的磨损、耐用度和孔的表面质量。因此，通过研究钻削速度、进给速度、切削用量等因素对钻削力的影响规律，不仅可为工装设计、工艺规范的确定提供基本依据，而且对钻削力、钻削功率预测，实现智能钻削加工具有重要意义。钻削力是钻削孔加工过程中的理想检测参数，在钻头运作时其钻削力及其分量直接测量很困难，所以一般通过测量钻削轴向力和扭矩间接测量钻削力。而测量钻削轴向力和扭矩最有效的方法就是利用电流传感器测量钻头旋转驱动电机和钻头进给驱动电机的工作电流从而间接得出钻削轴向力和扭矩。但是这种方式检测精度不高，无法真实、准确反映力的大小。
技术实现思路
为解决上述问题并为钻削力的分析提供一个能够准确采样受力的平台，本技术采用如下技术方案实现：一种钻削力的检测装置，包括圆形支撑座、第一压力传感器、支撑圆盘、轴承、夹持平台；所述圆形支撑座呈圆柱体结构，其中部沿着轴向开有方形通孔；所述圆形支撑座的上面沿着圆心均匀固定分布有四块弧形挡板，所述四块弧形挡板与所述圆形支撑座的上面构成一个柱形空间；所述方形通孔的底部设有盖板；所述第一压力传感器设置于方形通孔中，且安装固定在盖板上；所述支撑圆盘设置在所述柱形空间内；所述支撑圆盘的底部开设有方形槽，所述方形槽固定在所述第一压力传感器上面；所述支撑圆盘上面固定设置有轴承；所述轴承上面固定设置有夹持平台，所述夹持平台能够相对于所述支撑圆盘转动；所述夹持平台包括方槽圆形座；所述方槽圆形座呈圆柱体结构，其内开设有方形槽；所述方形槽的底面设置有第二十字轨道；所述方槽圆形座的径向开设有第一螺旋孔和第二螺旋孔；所述第一螺旋孔设有两个，分别与所述方形槽的两个相邻内壁相互垂直且贯通；所述第二螺旋孔设有两个，分别与所述方形槽的另外两个相邻内壁相互垂直且贯通；方槽圆形座的外周面上固定设置有多个突起的方块，方块中开有圆槽，圆槽内设置有第四压力传感器；两个所述第一螺旋孔内分别可转动穿设有一根第三丝杆；第三丝杆共设置有两根，每一根所述第三丝杆的一端可转动设置有第一钳块；两个所述第一钳块均可滑动设置在其对应方向上的所述第二十字轨道上；所述第二十字轨道与方形槽的四个内壁相互垂直；所述第一钳块的一端开设有圆槽，其中一个所述第一钳块的圆槽内设置有第三压力传感器；另一个所述第一钳块的圆槽内设置有第二压力传感器；所述第三丝杆的另一端固定设置有丝杆摇柄；两个所述第二螺旋孔内分别可转动设置有一根第四丝杆；所述第二十字轨道上可滑动设置有两个第二钳块；所述第四丝杆的一端与所述第二钳块之间设置有第一弹簧；所述第四丝杆的另一端与第三摇柄固定连接；所述夹持平台的方槽圆形座位于四块所述弧形挡板构成的柱形空间内，所述方块凸出于柱形空间外，方块上的第四压力传感器能够与所述弧形挡板相互作用。优选地，所述方槽圆形座还设置有丝杆锁紧固定机构，所述丝杆锁紧固定机构共设置四个，分别与第三丝杆和第四丝杆连接；所述丝杆锁紧固定机构共设置四个包括固定块、光杆、位弹簧，所述光杆一端固定在固定块上，光杆的上设有一个凸台，位弹簧套在光杆上并与凸台相抵持，光杆的另一端与方槽圆形座侧面可伸缩滑动连接；所述固定块上开设有带齿圆孔，所述第三丝杆的另一端端部和第四丝杆的另一端端部设置有与所述带齿圆孔相互配合的斜齿。优选地，所述夹持平台还包括激光调整机构，所述激光调整机构包括第一激光挡板、第二激光微调机构、第二激光挡板、第一激光微调机构；所述第一激光挡板和第二激光微调机构固定设置在所述方槽圆形座上面；所述第一激光挡板和第二激光微调机构位于与第四丝杆相互平行的直线上，且该直线经过方槽圆形座的圆心；所述第二激光挡板、第一激光微调机构固定设置在所述方槽圆形座上面；所述第二激光挡板和第一激光微调机构位于与第三丝杆相互平行的直线上，且该直线经过方槽圆形座的圆心；第一激光微调机构和所述第二激光微调机构结构相同，且均能发射出可见激光束投射到各自对应的激光挡板上。优选地，所述第一激光微调机构包括第一夹片、第二夹片、激光头、旋钮、螺栓和第二弹簧；所述第一夹片呈L形结构，第一夹片的一侧与所述第二夹片的一端固定连接；所述第一夹片和第二夹片之间穿设有螺栓，螺栓的一端螺纹连接有所述旋钮；所述螺栓上套设有所述第二弹簧，第二弹簧位于第一夹片和第二夹片之间；所述激光头固定设置在所述第二夹片的外侧。优选地，还包括十字滑台，所述圆形支撑座固定设置在所述十字滑台的上面。优选地，所述十字滑台包括下轨道、第一丝杆、第一摇柄、第一十字轨道、上轨道、第二丝杆、第二摇柄；所述第一丝杆螺旋穿过下轨道的丝杆螺旋孔，第一摇柄安装于第一丝杆的末端，摇动第一摇柄能够带动第一丝杆旋转；所述第一十字轨道下端中部设有一突起第一圆柱；第一圆柱侧面沿着第一丝杆方向开螺旋孔并将第一圆柱贯穿；第一十字轨道下平面与下轨道的上平面贴合安装，第一丝杆螺旋穿过第一圆柱的螺旋孔，摇动第一摇柄能够带动第一十字轨道平移；所述第一十字轨道上端中部也有一突起第二圆柱；第二圆柱侧面垂直于第一丝杆方向开螺旋孔并将第二圆柱贯穿，第一十字轨道的上平面与上轨道的下平面贴合安装，第二丝杆依次穿过上轨道的丝杆螺旋孔、第二圆柱的螺旋孔，第二摇柄安装于第二丝杆的末端，摇动第二摇柄能够带动第二丝杆旋转，同时带动上轨道平移。优选地，还包括信号处理模块，所述信号处理模块包括电路板、放大器以及微控制器；所述放大器与压力传感器电连接，微控制器与放大器输出端电连接，用于采样压力传感器的压力值。本技术的有益效果包括：设计合理，结构巧妙，体积小，重量轻，稳定性好，便于组装和检修。附图说明图1是本技术结构示意图；图2是本技术中十字滑台结构示意图；图3是本技术中十字滑台另一视角的示意图；图4是本技术中十字滑台另一视角的示意图；图5是本技术中圆形支撑座的结构示意图；图6是本技术中圆形支撑座另一视角的示意图；图7是本技术中夹持平台的结构示意图；图8是本技术中激光微调机构的结构示意图；图9是本技术中压力传感器电路原理示意图；图10是本技术中信号处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻削力的检测装置，其特征在于，包括圆形支撑座（2）、第一压力传感器（3）、支撑圆盘（4）、轴承（5）、夹持平台（6）；/n所述圆形支撑座（2）呈圆柱体结构，其中部沿着轴向开有方形通孔（16）；/n所述圆形支撑座（2）的上面沿着圆心均匀固定分布有四块弧形挡板，所述四块弧形挡板与所述圆形支撑座（2）的上面构成一个柱形空间；/n所述方形通孔（16）的底部设有盖板（17）；/n所述第一压力传感器（3）设置于方形通孔（16）中，且安装固定在盖板（17）上；/n所述支撑圆盘（4）设置在所述柱形空间内；/n所述支撑圆盘（4）的底部开设有方形槽（18），所述方形槽（18）固定在所述第一压力传感器（3）上面；/n所述支撑圆盘（4）上面固定设置有轴承（5）；/n所述轴承（5）上面固定设置有夹持平台（6），所述夹持平台（6）能够相对于所述支撑圆盘（4）转动；/n所述夹持平台（6）包括方槽圆形座（34）；所述方槽圆形座（34）呈圆柱体结构，其内开设有方形槽；所述方形槽的底面设置有第二十字轨道（22）；所述方槽圆形座（34）的径向开设有第一螺旋孔（21）和第二螺旋孔（45）；所述第一螺旋孔（21）设有两个，分别与所述方形槽的两个相邻内壁相互垂直且贯通；所述第二螺旋孔（45）设有两个，分别与所述方形槽的另外两个相邻内壁相互垂直且贯通；方槽圆形座（34）的外周面上固定设置有多个突起的方块，方块中开有圆槽（36），圆槽（36）内设置有第四压力传感器（35）；/n两个所述第一螺旋孔（21）内分别可转动穿设有一根第三丝杆（25）；/n第三丝杆（25）共设置有两根，每一根所述第三丝杆（25）的一端可转动设置有第一钳块（26）；/n两个所述第一钳块（26）均可滑动设置在其对应方向上的所述第二十字轨道（22）上；/n所述第二十字轨道（22）与方形槽的四个内壁相互垂直；/n所述第一钳块（26）的一端开设有圆槽，其中一个所述第一钳块（26）的圆槽内设置有第三压力传感器（27）；另一个所述第一钳块（26）的圆槽内设置有第二压力传感器（19）；/n所述第三丝杆（25）的另一端固定设置有丝杆摇柄（23）；/n两个所述第二螺旋孔（45）内分别可转动设置有一根第四丝杆（43）；/n所述第二十字轨道（22）上可滑动设置有两个第二钳块（37）；/n所述第四丝杆（43）的一端与所述第二钳块（37）之间设置有第一弹簧（44）；所述第四丝杆（43）的另一端与第三摇柄（40）固定连接；/n所述夹持平台（6）的方槽圆形座（34）位于四块所述弧形挡板构成的柱形空间内，所述方块凸出于柱形空间外，方块上的第四压力传感器（35）能够与所述弧形挡板相互作用。/n...

【技术特征摘要】
1.一种钻削力的检测装置，其特征在于，包括圆形支撑座（2）、第一压力传感器（3）、支撑圆盘（4）、轴承（5）、夹持平台（6）；
所述圆形支撑座（2）呈圆柱体结构，其中部沿着轴向开有方形通孔（16）；
所述圆形支撑座（2）的上面沿着圆心均匀固定分布有四块弧形挡板，所述四块弧形挡板与所述圆形支撑座（2）的上面构成一个柱形空间；
所述方形通孔（16）的底部设有盖板（17）；
所述第一压力传感器（3）设置于方形通孔（16）中，且安装固定在盖板（17）上；
所述支撑圆盘（4）设置在所述柱形空间内；
所述支撑圆盘（4）的底部开设有方形槽（18），所述方形槽（18）固定在所述第一压力传感器（3）上面；
所述支撑圆盘（4）上面固定设置有轴承（5）；
所述轴承（5）上面固定设置有夹持平台（6），所述夹持平台（6）能够相对于所述支撑圆盘（4）转动；
所述夹持平台（6）包括方槽圆形座（34）；所述方槽圆形座（34）呈圆柱体结构，其内开设有方形槽；所述方形槽的底面设置有第二十字轨道（22）；所述方槽圆形座（34）的径向开设有第一螺旋孔（21）和第二螺旋孔（45）；所述第一螺旋孔（21）设有两个，分别与所述方形槽的两个相邻内壁相互垂直且贯通；所述第二螺旋孔（45）设有两个，分别与所述方形槽的另外两个相邻内壁相互垂直且贯通；方槽圆形座（34）的外周面上固定设置有多个突起的方块，方块中开有圆槽（36），圆槽（36）内设置有第四压力传感器（35）；
两个所述第一螺旋孔（21）内分别可转动穿设有一根第三丝杆（25）；
第三丝杆（25）共设置有两根，每一根所述第三丝杆（25）的一端可转动设置有第一钳块（26）；
两个所述第一钳块（26）均可滑动设置在其对应方向上的所述第二十字轨道（22）上；
所述第二十字轨道（22）与方形槽的四个内壁相互垂直；
所述第一钳块（26）的一端开设有圆槽，其中一个所述第一钳块（26）的圆槽内设置有第三压力传感器（27）；另一个所述第一钳块（26）的圆槽内设置有第二压力传感器（19）；
所述第三丝杆（25）的另一端固定设置有丝杆摇柄（23）；
两个所述第二螺旋孔（45）内分别可转动设置有一根第四丝杆（43）；
所述第二十字轨道（22）上可滑动设置有两个第二钳块（37）；
所述第四丝杆（43）的一端与所述第二钳块（37）之间设置有第一弹簧（44）；所述第四丝杆（43）的另一端与第三摇柄（40）固定连接；
所述夹持平台（6）的方槽圆形座（34）位于四块所述弧形挡板构成的柱形空间内，所述方块凸出于柱形空间外，方块上的第四压力传感器（35）能够与所述弧形挡板相互作用。


2.根据权利要求1所述的钻削力的检测装置，其特征在于：
所述方槽圆形座（34）还设置有丝杆锁紧固定机构，所述丝杆锁紧固定机构共设置四个，分别与第三丝杆（25）和第四丝杆（43）连接；
所述丝杆锁紧固定机构共设置四个，包括固定块（24、41）、光杆（39）、位弹簧（30、38），所述光杆（39）一端固定在固定块（24、41）上，光杆（39）的上设有一个凸台，位弹簧（30、38）套在光杆（39）上并与凸台相抵持，光杆（39）的另一端与方槽圆形座（34）侧面可伸缩滑动连接；
所述固定块（24、41）上开设有带齿圆孔（42），所述第三丝杆（25）的另一端端部和第四丝杆（43）的另一端端部设置有与所述带齿圆孔（42）相互配合的斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鸿志，滕全进，管芳，黄俊锋，覃畅，苏海涛，徐翠锋，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：广西;45