[發明專利]一種嵌入薄膜傳感器的一體式車削力測量刀具系統

在審

• 申請號: 201811211237.9
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109175419A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 武文革;劉麗娟;成云平;李學瑞;張云濤;彭彬彬;韓燕文;宋丁;任志強
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B23B25/06
• 分類號: B23B25/06;B23Q17/09
• 代理公司: 太原新航路知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14112
• 代理人: 王勇

1.一種嵌入薄膜傳感器的一體式車削力測量刀具系統，其特征在于：包括車刀刀桿（1）、車刀刀片（2）、第I沉頭螺釘（3）、方形彈性基片（4）、薄膜傳感器（5）、惠斯通電橋模塊（6）、第II沉頭螺釘（7）、信號處理模塊（8）、PC機；

其中，車刀刀桿（1）的上側面前端開設有裝配凹槽，且裝配凹槽的槽底開設有第I螺紋凹孔；車刀刀桿（1）的左側面后端開設有兩個第II螺紋凹孔；車刀刀桿（1）的四個側面中部各開設有一個方形定位凹槽，且四個方形定位凹槽連通為一體；每個方形定位凹槽的前槽壁均延伸設置有兩個相互對稱的前定位凸起（9）；每個方形定位凹槽的后槽壁均延伸設置有兩個相互對稱的后定位凸起（10）；每個方形定位凹槽的槽底中央均開設有一個跑道形凹槽（11），且跑道形凹槽（11）的槽腔為外粗內細的階梯形槽腔；相對的兩個跑道形凹槽（11）的槽底中央之間各開設有一個圓形通孔（12），且兩個圓形通孔（12）交叉連通；車刀刀片（2）嵌設于裝配凹槽內，且車刀刀片（2）的下表面與裝配凹槽的槽底接觸；車刀刀片（2）的表面貫通開設有第I沉頭孔，且第I沉頭孔與第I螺紋凹孔連通；第I沉頭螺釘（3）貫穿第I沉頭孔，且第I沉頭螺釘（3）的尾端旋擰于第I螺紋凹孔內；

方形彈性基片（4）的數目為四個；每個方形彈性基片（4）的前邊緣均開設有兩個相互對稱的前定位豁口（13）；每個方形彈性基片（4）的后邊緣均開設有兩個相互對稱的后定位豁口（14）；四個方形彈性基片（4）分別嵌設于四個方形定位凹槽內，且四個方形彈性基片（4）的內側面分別與四個方形定位凹槽的槽底擴散焊接；八個前定位豁口（13）分別與八個前定位凸起（9）吻合；八個后定位豁口（14）分別與八個后定位凸起（10）吻合；薄膜傳感器（5）的數目為四個；四個薄膜傳感器（5）分別磁控濺射沉積于四個方形彈性基片（4）的外側面中央；惠斯通電橋模塊（6）的輸入端分別與四個薄膜傳感器（5）的輸出端連接；惠斯通電橋模塊（6）的表面貫通開設有兩個第II沉頭孔；第II沉頭螺釘（7）的數目為兩個；兩個第II沉頭螺釘（7）分別貫穿兩個第II沉頭孔，且兩個第II沉頭螺釘（7）的尾端分別旋擰于兩個第II螺紋凹孔內；信號處理模塊（8）的輸入端與惠斯通電橋模塊（6）的輸出端連接；信號處理模塊（8）的輸出端與PC機的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的一種嵌入薄膜傳感器的一體式車削力測量刀具系統，其特征在于：所述車刀刀片（2）采用可轉位刀片。

3.根據權利要求1所述的一種嵌入薄膜傳感器的一體式車削力測量刀具系統，其特征在于：所述薄膜傳感器（5）由磁控濺射沉積于方形彈性基片（4）的外側面的若干個應變電阻柵組成。

4.根據權利要求1所述的一種嵌入薄膜傳感器的一體式車削力測量刀具系統，其特征在于：所述信號處理模塊（8）包括信號采集電路、濾波電路、信號放大電路、數模轉換電路；信號采集電路的輸入端作為信號處理模塊（8）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模轉換電路的輸入端連接；數模轉換電路的輸出端作為信號處理模塊（8）的輸出端。