[發(fā)明專利]一種嵌入薄膜傳感器的組合式車削力測量刀具系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109175418A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武文革;成云平;張云濤;劉麗娟;趙永娟;彭彬彬;韓燕文;宋丁;任志強
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號: B23B25/06
• 分類號: B23B25/06;B23Q17/09
• 代理公司: 太原新航路知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14112
• 代理人: 王勇

1.一種嵌入薄膜傳感器的組合式車削力測量刀具系統(tǒng)，其特征在于：包括車刀刀頭（1）、車刀刀墊（2）、車刀刀片（3）、第I沉頭螺釘（4）、方形套筒（5）、第II沉頭螺釘（6）、第I方形法蘭盤（7）、第II方形法蘭盤（8）、第III沉頭螺釘（9）、第I方形連接盤（10）、方形彈性梁（11）、第II方形連接盤（12）、車刀刀柄（13）、H形彈性基片（14）、薄膜傳感器（15）、信號處理模塊、PC機；

其中，車刀刀頭（1）的上側(cè)面前端開設(shè)有裝配凹槽，且裝配凹槽的槽底開設(shè)有第I螺紋凹孔；車刀刀頭（1）的四個側(cè)面中部各開設(shè)有一個第II螺紋凹孔；車刀刀墊（2）嵌設(shè)于裝配凹槽內(nèi)，且車刀刀墊（2）的下表面與裝配凹槽的槽底接觸；車刀刀墊（2）的表面貫通開設(shè)有裝配孔，且裝配孔與第I螺紋凹孔連通；車刀刀片（3）嵌設(shè)于裝配凹槽內(nèi)，且車刀刀片（3）的下表面與車刀刀墊（2）的上表面接觸；車刀刀片（3）的表面貫通開設(shè)有第I沉頭孔，且第I沉頭孔與裝配孔連通；第I沉頭螺釘（4）貫穿第I沉頭孔和裝配孔，且第I沉頭螺釘（4）的尾端旋擰于第I螺紋凹孔內(nèi)；

方形套筒（5）套設(shè)于車刀刀頭（1）的側(cè)面中部；方形套筒（5）的四個側(cè)面各貫通開設(shè)有一個第II沉頭孔，且四個第II沉頭孔分別與四個第II螺紋凹孔連通；第II沉頭螺釘（6）的數(shù)目為四個；四個第II沉頭螺釘（6）分別貫穿四個第II沉頭孔，且四個第II沉頭螺釘（6）的尾端分別旋擰于四個第II螺紋凹孔內(nèi)；第I方形法蘭盤（7）的中心孔為方孔；第I方形法蘭盤（7）套設(shè)于車刀刀頭（1）的側(cè)面后部，且第I方形法蘭盤（7）的前端面內(nèi)邊緣與方形套筒（5）的后端面固定為一體；第I方形法蘭盤（7）的端面外邊緣貫通開設(shè)有八個第III沉頭孔，且八個第III沉頭孔沿周向等距排列；第II方形法蘭盤（8）的中心孔為方孔；第II方形法蘭盤（8）套設(shè)于車刀刀頭（1）的側(cè)面后部；第II方形法蘭盤（8）的前端面與第I方形法蘭盤（7）的后端面接觸，且第II方形法蘭盤（8）的四個外側(cè)面分別與第I方形法蘭盤（7）的四個外側(cè)面齊平；第II方形法蘭盤（8）的前端面外邊緣開設(shè)有八個第III螺紋凹孔，且八個第III螺紋凹孔分別與八個第III沉頭孔連通；第III沉頭螺釘（9）的數(shù)目為八個；八個第III沉頭螺釘（9）分別貫穿八個第III沉頭孔，且八個第III沉頭螺釘（9）的尾端分別旋擰于八個第III螺紋凹孔內(nèi)；

第I方形連接盤（10）的前端面中央開設(shè)有方形定位凹槽；方形定位凹槽的四個槽壁分別與車刀刀頭（1）的四個側(cè)面后端接觸；方形定位凹槽的槽底與車刀刀頭（1）的后端面接觸；第I方形連接盤（10）的前端面與第II方形法蘭盤（8）的后端面內(nèi)邊緣固定為一體；方形彈性梁（11）的前端面與第I方形連接盤（10）的后端面中央固定為一體；方形彈性梁（11）的四個側(cè)面中央各開設(shè)有一個跑道形凹槽（16），且跑道形凹槽（16）的槽腔為外粗內(nèi)細的階梯形槽腔；第II方形連接盤（12）的前端面中央與方形彈性梁（11）的后端面固定為一體，且第II方形連接盤（12）的四個側(cè)面分別與第I方形連接盤（10）的四個側(cè)面齊平；車刀刀柄（13）的前端面與第II方形連接盤（12）的后端面中央固定為一體；H形彈性基片（14）的數(shù)目為四個；四個H形彈性基片（14）的前橫向段分別真空釬焊于第I方形連接盤（10）的四個側(cè)面中部；四個H形彈性基片（14）的后橫向段分別真空釬焊于第II方形連接盤（12）的四個側(cè)面中部；四個H形彈性基片（14）的縱向段分別與四個跑道形凹槽（16）正對；薄膜傳感器（15）的數(shù)目為四個；四個薄膜傳感器（15）分別磁控濺射沉積于四個H形彈性基片（14）的縱向段外側(cè)面；四個薄膜傳感器（15）通過導(dǎo)線共同連接構(gòu)成惠斯通電橋電路；惠斯通電橋電路的輸出端與信號處理模塊的輸入端連接；信號處理模塊的輸出端與PC機的輸入端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入薄膜傳感器的組合式車削力測量刀具系統(tǒng)，其特征在于：所述車刀刀片（3）為可轉(zhuǎn)位刀片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入薄膜傳感器的組合式車削力測量刀具系統(tǒng)，其特征在于：所述薄膜傳感器（15）由磁控濺射沉積于H形彈性基片（14）的縱向段外側(cè)面的若干個應(yīng)變電阻柵組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入薄膜傳感器的組合式車削力測量刀具系統(tǒng)，其特征在于：所述信號處理模塊包括信號采集電路、濾波電路、信號放大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路；信號采集電路的輸入端作為信號處理模塊的輸入端；信號采集電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接；濾波電路的輸出端與信號放大電路的輸入端連接；信號放大電路的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端作為信號處理模塊的輸出端。