[實用新型]一種硬態車削機床穩定性綜合檢測系統

有效

• 申請號: 201520727358.4
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN205333102U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 杜倩倩;付秀麗;謝安冉;周長明
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于切削技術領域，涉及一種切削力、切削溫度、振動及噪聲同步實時測量的綜合檢測系統，特別是一種硬態車削機床穩定性綜合檢測系統。

背景技術

硬態車削技術是一種新型的以車代磨的加工工藝，實施硬態車削工藝時，切削力大、切削溫度高、振動大、噪音大，這些因素對工件成形精度、表面質量、刀具的使用壽命等有著重要的影響，因此，實時準確地測量切削力、切削溫度、切削振動和切削產生的噪聲將對提高工件的加工質量、延長刀具使用壽命有重要意義。

目前測量切削力普遍采用壓電式力傳感器，其安裝形式主要有：安裝在刀架上或者安裝在刀片與刀柄之間的。上述這兩種切削力測量裝置存在幾個問題：一是容易受到系統振動的干擾；二是安裝難度大，要對機床部件的結構進行改進。

目前對切削溫度的測量方法有主要有熱電偶法和光、熱輻射法，使用熱電偶法測量切削溫度時需要在刀具的被測點處鉆一個小孔，這不僅費時費力，還會影響熱流的分布，使得測量不是太準確，光、熱輻射法往往會受到傳感器具體布置范圍的限制，無法直接獲得切削區域內部的溫度。

目前對切削力、切削溫度、切削振動以及切削產生的噪聲同步進行測量并實時輸出的裝置系統還未見報道。

發明內容

本實用新型的目的提供一種在硬態車削中能夠實時同步測量切削力、切削溫度、切削振動及切削產生的噪聲的綜合檢測系統。該系統應用范圍廣，結構簡單，綜合性強，操作簡單。此裝置可以用于車床或者車削加工中心。

為實現上述目的，本實用新型的一種硬態車削機床穩定性綜合檢測系統包括刀片、刀柄、墊板、貼片式壓力傳感器、薄膜鉑電阻溫度傳感器、噪聲探測器、振動檢測儀、溫度信號轉換模塊、力信號轉換模塊、計算機。所述墊板置于刀片和刀柄之間，墊板上分別開有放置壓力傳感器和溫度傳感器的凹槽，貼片式壓力傳感器和薄膜鉑電阻溫度傳感器分別放置于對應的凹槽中，刀片放置在墊板上面并用壓板鎖緊，壓力傳感器和溫度傳感器通過信號轉換模塊將信號進行轉換，最后信號傳輸到計算機上進行顯示，振動檢測儀和噪聲探測器分別置于刀架的兩側，通過引導線將信號傳輸到計算機。在刀架上開有小孔，將振動檢測儀的探頭插入小孔進行振動檢測，刀架上還連接有噪聲探測器

上述凹槽的形狀和深度分別由溫度傳感器和壓力傳感器決定，并與溫度傳感器、壓力傳感器形狀，高度相同。

本實用新型的有效增益是：應用廣泛，只需要把開有凹槽的墊板安裝到相應的刀柄上就可以使用，安裝方便，操作簡單，可以綜合測量切削力、切削溫度、切削振動和噪聲，并能實時進行監控。

附圖說明

圖1為所述測試系統的切削-傳感組件的結構示意圖。

圖2為所述測試系統在刀尖位置的局部圖。

圖1標記說明：2刀柄，7工件。

圖2標記說明：1壓板，2刀柄，3刀片，4薄膜鉑電阻溫度傳感器，5墊板，6貼片式壓力傳感器。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1和圖2所示，本實用新型的一種硬態車削機床穩定性綜合檢測系統，主要由1壓板，2刀柄，3刀片，4薄膜鉑電阻溫度傳感器，5墊板，6貼片式壓力傳感器組成。

如圖2所示，刀具前端，刀片與刀柄之間放置有墊板，墊板上開有兩個凹槽，兩個凹槽的形狀大小分別與4薄膜鉑電阻溫度傳感器和6貼片式壓力傳感器相同，分別用來放置兩個傳感器，從而可以得到切削溫度和切削力信號。放置好4薄膜鉑電阻溫度傳感器和6貼片式壓力傳感器之后，將刀片通過1壓板固定好即可。

如圖1所示，溫度傳感器的得到的信號通過導線傳輸到溫度信號轉換模塊，轉換成計算機能識別的信號，再由導線傳輸到計算機，通過相應的軟件顯示實時的切削溫度；力傳感器得到的力信號通過導線傳輸到力信號轉換模塊，轉換成計算機能識別的信號，再由導線傳輸到計算機，通過相應的軟件顯示實時的切削力；刀架上一側連接振動檢測儀，另一側連接噪聲探測器，連接振動檢測儀的一側刀架上需要開一個小孔，使振動檢測儀的探頭伸入小孔中進行測量。振動檢測儀和噪聲探測器得到的數字信號可直接傳輸到計算機。

使用本實用新型系統對硬態車削中的切削力、切削溫度、切削振動以及切削中產生的噪聲這些信號最終都傳輸到電腦，從而可以對切削力、切削溫度、切削振動及噪聲進行實時的檢測，具有實時、快捷、綜合等特點。