一种数控车削加工动态切削力的测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种数控车削加工动态切削力的测量装置。该装置包括刀杆、固定刀座、刀片、防滑垫、数据处理模块、力传感器、激振杆、限位弹簧、弹簧底座和数据总线；刀杆内部设置有数据处理模块、力传感器、激振杆、限位弹簧和弹簧底座；所述力传感器包括力敏元件、转换元件和PCB电路板；PCB电路板上集成有滤波器、放大器和电源供电模块。刀杆内部设置的激振杆和刀片通过联动销孔和联动插销连接在一起，在切削过程中，将刀片所受力实时传递至激振杆上，激振杆可以实时获取切削过程中刀片的真实受力情况。力传感器集成内嵌于刀杆内部，位于激振杆的四周，可以有效地防止外力对力传感器产生影响，同时也可以精确地对激振杆进行数据测量。

A measuring device of dynamic cutting force in NC turning

【技术实现步骤摘要】
一种数控车削加工动态切削力的测量装置
本技术属于动态切削力测试领域，具体是一种数控车削加工动态切削力的测量装置。
技术介绍
切削力是合理设计和使用机床、刀具、夹具的重要依据。数控车削加工过程中受到的动态切削力直接影响刀具磨破损、耐用度、切削热、加工零件的表面质量和切削振动等，甚至会影响数控车削加工工艺系统的切削稳定性。在实际加工过程中，为优化加工工艺参数、在线监测刀具磨破损及机床振动，需要实时测量动态切削力。切削力的经验计算公式为：式1)中，Fc为主切削力；CFc为系数；aP为背吃刀量；f为进给量；vc为切削速度；XFc、yFc、nFc为指数；KFc为修正系数，这五个参数均可以通过查表来获得。对于切削力的测量方法主要有直接测量法和间接测量法。直接测量法主要是利用测力仪进行测量，测量原理为利用某些非金属材料(例如石英晶体、压电陶瓷等)的压电效应来进行测量，这些非金属材料受力时其表面将产生电荷，再利用电荷放大器将电荷转换成相应的电压参数输出即可实现切削力的测量。这种测量方式的优点是测量的灵敏度高，测量的精度较高，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控车削加工动态切削力的测量装置，包括刀杆、固定刀座、刀片和防滑垫；所述防滑垫固定于刀杆外部，用于辅助固定刀片；固定刀座固定于刀杆外部；刀片螺纹连接于固定刀座上；/n其特征在于该装置还包括数据处理模块、力传感器、激振杆、限位弹簧、弹簧底座和数据总线；刀杆内部设置有数据处理模块、力传感器、激振杆、限位弹簧和弹簧底座；/n所述限位弹簧的两端通过弹簧底座分别固定于刀杆内部与激振杆的一端，用于辅助固定激振杆；激振杆的另一端设置有联动销孔，联动销孔与刀片的联动插销配合连接，用于实现刀片与激振杆的连接；联动销孔的孔径和联动插销的外径相同；所述力传感器套装于激振杆外侧，与激振杆的周向和刀杆的内壁紧密...

【技术特征摘要】
1.一种数控车削加工动态切削力的测量装置，包括刀杆、固定刀座、刀片和防滑垫；所述防滑垫固定于刀杆外部，用于辅助固定刀片；固定刀座固定于刀杆外部；刀片螺纹连接于固定刀座上；
其特征在于该装置还包括数据处理模块、力传感器、激振杆、限位弹簧、弹簧底座和数据总线；刀杆内部设置有数据处理模块、力传感器、激振杆、限位弹簧和弹簧底座；
所述限位弹簧的两端通过弹簧底座分别固定于刀杆内部与激振杆的一端，用于辅助固定激振杆；激振杆的另一端设置有联动销孔，联动销孔与刀片的联动插销配合连接，用于实现刀片与激振杆的连接；联动销孔的孔径和联动插销的外径相同；所述力传感器套装于激振杆外侧，与激振杆的周向和刀杆的内壁紧密接触，用于实时测量激振杆的受力情况；所述数据总线一端与外部上位机电连接，另一端与数据处理模块电连接，用于传输数据。


2.根据权利要求1所述的数控车削加工动态切削力的测量装置，其特征在于所述力传感器包括力敏元件、转换元件和PCB电路板；所述力敏元件为圆筒状，其内侧面布置有转换元件，外侧面与刀杆的内壁紧密接触；转换元件套装于激振杆外侧，与激振杆的周向紧密接触；PCB电路板封装在力敏元件的外侧；PCB电路板上集成有滤波器、放大器和电源供电模块；转换元件与力敏元件电连接，将力敏元件测得的力信号转化为电信号；滤波器与转换元件电连接，对电信号中的噪声信号和干扰信号进行滤除；放大器与滤波器电连接，对滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泽青，田建忠，陈英姝，刘丽冰，张艳蕊，马玉琼，冯慧娟，彭凯，田佳，刘媛，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12