一种智能圆形插齿刀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种智能圆形插齿刀，包括刀体、若干个刀头、薄膜压力传感器、压环和防护壳；刀体上沿圆周均布开设有若干个刀头槽，刀头一一置于刀头槽内，并通过压环压紧固定；每个刀头上设置有四个Ω形凹槽，分别位于刀头上顶面、后侧面和左右两个侧面，每个Ω形凹槽内分别安装一薄膜压力传感器，各个薄膜压力传感器均径向布置，且引线指向刀体中心轴线；刀体上圆周阵列设置有用于各个薄膜压力传感器引线通过的缝隙；防护壳同时与压环和刀体接触，防护壳下部设有引线通孔，每个薄膜压力传感器引线穿过刀体上对应的缝隙，并通过引线通孔与外接电线连接。本实用新型专利技术能够同时测量插齿加工时各刀头的轴向力、径向力与圆周切向力，结构设计合理、检测精度高。检测精度高。检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种智能圆形插齿刀


[0001]本技术属于插齿刀
，特别是涉及一种智能圆形插齿刀。

技术介绍

[0002]在利用数控插齿机进行插齿加工的时候，采用齿轮啮合原理进行展成加工，在齿轮加工过程中，插齿刀和工件进行展成运动。每个插齿冲程加工一次切削的面积和形状均不同，所以切削力也有很大的变化。在加工过程中，机床的额定功率要大于最大切削功率，即机床能提供的力要大于最大切削力，且大部分切削冲程的切削力远远小于机床提供的力。因此，在加工过程中，切削力并不恒定，而是处于周期性变化，不是每一个切削冲程都充分利用了切削效率，导致对数控插齿机的效率造成了很大的浪费，尤其是在进行大直径、大模数齿轮加工的时候，切削效率低会大大的增加切削的时间。为了提高插齿刀切削效率，需要对切削力进行深入研究，对切削力进行检测和研究对于提高切削效率、切削精度和提高机床的刚度和稳定性具有重要的意义。切削力可以分解为沿插齿刀主轴方向的轴向力、工件和刀具之间的径向力与圆周切向力，目前没有办法能够同时测量上述力。因此，为了对插齿加工过程深入研究，提高插齿加工效率，急需开发一种能够同时测量上述切削力的智能插齿刀。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种智能圆形插齿刀，该圆形插齿刀能够同时测量各刀头沿插齿刀主轴方向的轴向力、工件和刀具之间的径向力与圆周切向力，具有结构设计合理、检测精度高等特点。
[0004]本技术是这样实现的，一种智能圆形插齿刀，包括刀体、若干个刀头、薄膜压力传感器、压环、和防护壳；所述刀体中心开设有用于安装在插齿机刀轴下面的刀接套上的安装孔，所述刀体上沿圆周均布开设有若干个放置各个所述刀头的刀头槽，每个所述刀头一一置于刀头槽内，并通过压环将各个刀头压紧固定，所述压环通过紧定螺栓安装在刀体上；
[0005]每个所述刀头上设置有四个Ω形凹槽，四个Ω形凹槽分别位于刀头的上顶面、后侧面和左右两个侧面，刀头的上顶面为水平面，刀头的后顶面为与径向方向垂直的面，刀头的左右两个侧面为与圆周切线方向垂直的面，每个Ω形凹槽内分别安装有一个薄膜压力传感器，各个薄膜压力传感器均径向布置，各个薄膜压力传感器的引线指向刀体中心轴线；刀头上顶面的薄膜压力传感器用于测量切削时对应刀头承受的轴向力，刀头后侧面的薄膜压力传感器用于测量切削时对应刀头承受的径向力，刀头左右两个侧面的薄膜压力传感器用于测量切削时对应刀头承受圆周切线方向的侧向力；
[0006]所述刀体上圆周阵列设置有用于各个薄膜压力传感器引线通过的缝隙；
[0007]所述防护壳同时与压环和刀体接触，所述防护壳与压环和刀体之间留有空间，用于保护各个薄膜压力传感器，所述防护壳的下部设有若干个引线通孔，所述防护壳通过固
定螺钉安装在刀体上；每个所述薄膜压力传感器的引线穿过刀体上对应的缝隙，并通过引线通孔与外接电线连接。
[0008]在上述技术方案中，优选的，每个所述刀头与压环配合的下底面为倾斜面，所述压环与刀头配合的上顶面具有对应的倾斜角度，用于限制刀头由内向外的径向运动。
[0009]在上述技术方案中，优选的，每个所述薄膜压力传感器的两侧均设置有硅胶片，硅胶片的作用是增加薄膜压力传感器的受力面积，提高检测精度。
[0010]在上述技术方案中，优选的，位于刀头后侧面的薄膜压力传感器引线弯曲设置，便于此薄膜压力传感器引线绕过刀体底部。
[0011]在上述技术方案中，优选的，所述刀体上的缝隙采用电火花加工方式加工而成。
[0012]在上述技术方案中，优选的，所述引线通孔上具有螺纹，螺纹用于与外接电线防护套管相连接。
[0013]与现有技术相比，本技术具有的优点和积极效果是：
[0014]1、本技术通过在刀头的上顶面、后侧面和左右两个侧面的Ω形凹槽内分别安装一个薄膜压力传感器，实现了切削时实时测量对应刀头各自承受的轴向力、径向力和侧向力，便于对切削参数进行实时调整，大大降低了加工时间，提高切削效率。
[0015]2、本技术的各个刀头分别单独设置安装，当某个刀头磨损需要更换时，只需对磨损的刀头进行更换，避免刀头整体更换造成的浪费，节约成本。
[0016]3、本技术的插齿刀具有结构设计合理紧凑、能够避免切削时切屑等污染薄膜压力传感器和电气接头，检测精度高；不仅适用于渐开线齿轮，还适用于摆线齿、花键、圆弧齿、梯形齿等不同齿形的齿轮；不仅适用于直齿插齿刀刀具，也适用于斜齿插齿刀刀具；不仅适用于圆形插齿刀刀具，也适用于只有部分齿的扇形插齿刀刀具；不仅适用于插齿刀刀具，还可以扩展适用于刮齿刀、梳齿刀等齿轮刀具。
附图说明
[0017]图1是本技术的圆形插齿刀的立体图一；
[0018]图2是本技术的圆形插齿刀的立体图二；
[0019]图3是本技术的圆形插齿刀的主视图；
[0020]图4是图3的A
‑
A剖视图；
[0021]图5是图3的B
‑
B剖视图；
[0022]图6是图4的C
‑
C剖视图；
[0023]图7a是本技术的刀头的结构示意图；
[0024]图7b是图7a的左视图；
[0025]图7c是图7a的俯视图；
[0026]图8是本技术的刀头安装完四个薄膜压力传感器后的结构示意图；
[0027]图9是本技术的刀头上顶面和左右两个侧面的薄膜压力传感器的结构示意图；
[0028]图10是本技术的刀头后侧面的薄膜压力传感器的结构示意图；
[0029]图11是本技术的刀体的立体图；
[0030]图12是本技术的压环的立体图；
[0031]图13是本技术的防护壳的立体图一；
[0032]图14是本技术的防护壳的立体图二。
[0033]图中：1、刀体；11、安装孔；12、刀头槽；13、缝隙；2、刀头；21、Ω形凹槽；3、薄膜压力传感器；31、刀头上顶面的薄膜压力传感器；32、刀头后侧面的薄膜压力传感器；33、刀头左右两个侧面的薄膜压力传感器；4、压环；41、紧定螺栓；5、防护壳；51、引线通孔；52、固定螺钉；6、硅胶片。
具体实施方式
[0034]为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
[0035]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0036]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能圆形插齿刀，其特征在于，包括刀体、若干个刀头、薄膜压力传感器、压环、和防护壳；所述刀体中心开设有用于安装在插齿机刀轴下面的刀接套上的安装孔，所述刀体上沿圆周均布开设有若干个放置各个所述刀头的刀头槽，每个所述刀头一一置于刀头槽内，并通过压环将各个刀头压紧固定，所述压环通过紧定螺栓安装在刀体上；每个所述刀头上设置有四个Ω形凹槽，四个Ω形凹槽分别位于刀头的上顶面、后侧面和左右两个侧面，刀头的上顶面为水平面，刀头的后顶面为与径向方向垂直的面，刀头的左右两个侧面为与圆周切线方向垂直的面，每个Ω形凹槽内分别安装有一个薄膜压力传感器，各个薄膜压力传感器均径向布置，各个薄膜压力传感器的引线指向刀体中心轴线；刀头上顶面的薄膜压力传感器用于测量切削时对应刀头承受的轴向力，刀头后侧面的薄膜压力传感器用于测量切削时对应刀头承受的径向力，刀头左右两个侧面的薄膜压力传感器用于测量切削时对应刀头承受圆周切线方向的侧向力；所述刀体上圆周阵列设置有用于各个薄膜压...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福聪，王鹏，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：新型
国别省市：