[發明專利]一種具有套筒式敏感結構的車削力測量刀具系統

有效

• 申請號: 202011258283.1
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112387996B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 武文革;郜冉;馬如原;閆文韜;成云平;劉麗娟;彭彬彬
• 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

1.一種具有套筒式敏感結構的車削力測量刀具系統，其特征在于：包括車刀刀體（1）、車刀刀片（2）、第I沉頭螺釘（3）、第I方形套筒（4）、第II沉頭螺釘（5）、第II方形套筒（6）、第I法蘭盤（7）、第II法蘭盤（8）、圓形套筒、八個第III沉頭螺釘（9）、八個第IV沉頭螺釘（10）、四個第I矩形彈性基片（11）、四個第II矩形彈性基片（12）、四對第I條形壓塊（13）、四對第II條形壓塊（14）、八對第V沉頭螺釘（15）、八對第VI沉頭螺釘（16）、四個第I薄膜傳感器、四個第II薄膜傳感器；

其中，車刀刀體（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盲螺孔；車刀刀體（1）的四個側面前部各開設有一個第II盲螺孔；

車刀刀片（2）嵌設于裝配凹槽內；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盲螺孔對接；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盲螺孔內；

第I方形套筒（4）套設于車刀刀體（1）的側面前部；第I方形套筒（4）的四個側面各貫通開設有一個第II沉頭孔，且四個第II沉頭孔與四個第II盲螺孔一一對接；四個第II沉頭螺釘（5）一一對應地貫穿四個第II沉頭孔，且四個第II沉頭螺釘（5）的尾端一一對應地旋擰于四個第II盲螺孔內；第II方形套筒（6）套設于車刀刀體（1）的側面后部，且第II方形套筒（6）的后端封閉；

第I法蘭盤（7）的中心孔為方孔；第I法蘭盤（7）套設于車刀刀體（1）的側面前部，且第I法蘭盤（7）的前端面內邊緣與第I方形套筒（4）的后端面固定為一體；第I法蘭盤（7）的端面外邊緣貫通開設有八個沿周向等距排列的第III沉頭孔；第II法蘭盤（8）的中心孔為方孔；第II法蘭盤（8）套設于車刀刀體（1）的側面后部，且第II法蘭盤（8）的后端面內邊緣與第II方形套筒（6）的前端面固定為一體；第II法蘭盤（8）的端面外邊緣貫通開設有八個沿周向等距排列的第IV沉頭孔；

圓形套筒的前端面貫通開設有四對沿周向等距排列且呈L形的第I豁槽；每個第I豁槽均包括軸向段和周向段，且周向段的一端與軸向段的前端連通；每對第I豁槽的軸向段之間均貫通開設有一個第I矩形安裝孔；每對第I豁槽的周向段均相向設置，且每對第I豁槽的周向段之間均形成有一個第I短彈性梁（17）；四個第I短彈性梁（17）一一對應地位于四個第I矩形安裝孔的前方；相鄰兩對第I豁槽之間形成有一個第I長彈性梁（18）；四個第I短彈性梁（17）的前端面和四個第I長彈性梁（18）的前端面各開設有一個第III盲螺孔，且八個第III盲螺孔與八個第III沉頭孔一一對接；八個第III沉頭螺釘（9）一一對應地貫穿八個第III沉頭孔，且八個第III沉頭螺釘（9）的尾端一一對應地旋擰于八個第III盲螺孔內；

圓形套筒的后端面貫通開設有四對沿周向等距排列且呈L形的第II豁槽；每個第II豁槽均包括軸向段和周向段，且周向段的一端與軸向段的后端連通；每對第II豁槽的軸向段之間均貫通開設有一個第II矩形安裝孔；每對第II豁槽的周向段均相向設置，且每對第II豁槽的周向段之間均形成有一個第II短彈性梁（19）；四個第II短彈性梁（19）一一對應地位于四個第II矩形安裝孔的后方；相鄰兩對第II豁槽之間形成有一個第II長彈性梁（20）；四個第II短彈性梁（19）的后端面和四個第II長彈性梁（20）的后端面各開設有一個第IV盲螺孔，且八個第IV盲螺孔與八個第IV沉頭孔一一對接；八個第IV沉頭螺釘（10）一一對應地貫穿八個第IV沉頭孔，且八個第IV沉頭螺釘（10）的尾端一一對應地旋擰于八個第IV盲螺孔內；

四個第I矩形安裝孔和四個第II矩形安裝孔相互交錯排列，且四個第I矩形安裝孔和四個第II矩形安裝孔之間形成有彈性圓環（21）；

每個第I矩形安裝孔的孔壁下部均延伸設置有一對前后對稱的第I條形座塊（22）；每個第I條形座塊（22）的側面均貫通開設有一對相互對稱的第I定位孔（23）；四個第I矩形彈性基片（11）的前邊緣和后邊緣一一對應地搭接于四對第I條形座塊（22）的外側面；四個第I矩形彈性基片（11）的前邊緣和后邊緣各貫通開設有一對相互對稱的第I豁口（24），且八對第I豁口（24）與八對第I定位孔（23）一一對接；

四對第I條形壓塊（13）一一對應地壓接于四個第I矩形彈性基片（11）的前邊緣和后邊緣；每個第I條形壓塊（13）的內側面均延伸設置有一對相互對稱的第I凸柱（25）；每個第I凸柱（25）的內端面與對應第I條形壓塊（13）的外側面之間均貫通開設有一個第I沉頭螺孔（26）；每個第I凸柱（25）的內端面均同軸固定有一個第I膨脹套（27）；八對第I凸柱（25）一一對應地貫穿八對第I豁口（24）和八對第I定位孔（23）；八對第I膨脹套（27）一一對應地超出八對第I定位孔（23）的內端孔口；

八對第V沉頭螺釘（15）一一對應地旋擰于八對第I沉頭螺孔（26）內；每個第V沉頭螺釘（15）的尾端面均同軸固定有一個第I擠壓頭（28）；八對第I擠壓頭（28）一一對應地穿設于八對第I膨脹套（27）內；

每個第II矩形安裝孔的孔壁下部均延伸設置有一對前后對稱的第II條形座塊（29）；每個第II條形座塊（29）的側面均貫通開設有一對相互對稱的第II定位孔（30）；四個第II矩形彈性基片（12）的前邊緣和后邊緣一一對應地搭接于四對第II條形座塊（29）的外側面；四個第II矩形彈性基片（12）的前邊緣和后邊緣各貫通開設有一對相互對稱的第II豁口（31），且八對第II豁口（31）與八對第II定位孔（30）一一對接；

四對第II條形壓塊（14）一一對應地壓接于四個第II矩形彈性基片（12）的前邊緣和后邊緣；每個第II條形壓塊（14）的內側面均延伸設置有一對相互對稱的第II凸柱（32）；每個第II凸柱（32）的內端面與對應第II條形壓塊（14）的外側面之間均貫通開設有一個第II沉頭螺孔（33）；每個第II凸柱（32）的內端面均同軸固定有一個第II膨脹套（34）；八對第II凸柱（32）一一對應地貫穿八對第II豁口（31）和八對第II定位孔（30）；八對第II膨脹套（34）一一對應地超出八對第II定位孔（30）的內端孔口；

八對第VI沉頭螺釘（16）一一對應地旋擰于八對第II沉頭螺孔（33）內；每個第VI沉頭螺釘（16）的尾端面均同軸固定有一個第II擠壓頭（35）；八對第II擠壓頭（35）一一對應地穿設于八對第II膨脹套（34）內；

每個第I薄膜傳感器均包括兩個敏感方向相反的第I薄膜電阻柵（36）；四個第I薄膜傳感器一一對應地磁控濺射沉積于四個第I矩形彈性基片（11）的外側面中部；位置靠上的第I薄膜傳感器和位置靠下的第I薄膜傳感器通過導線共同連接構成第I惠斯通電橋電路；位置靠左的第I薄膜傳感器和位置靠右的第I薄膜傳感器通過導線共同連接構成第II惠斯通電橋電路；

每個第II薄膜傳感器均包括兩個敏感方向相互垂直的第II薄膜電阻柵（37）；四個第II薄膜傳感器一一對應地磁控濺射沉積于四個第II矩形彈性基片（12）的外側面中部；四個第II薄膜傳感器通過導線共同連接構成第III惠斯通電橋電路。