[实用新型]一种机床切削力无线测量装置

权利要求书

1.一种机床切削力无线测量装置，其特征在于，包括：包括转接板(13)、前挡板(14)、安装基体(10)、四个三轴力传感器、后挡板(9)和无线模块(3)；外围设备为车削主轴(1)和卡盘(4)；

所述四个三轴力传感器沿周向固定在安装基体(10)内部，所述前挡板(14)和后挡板(9)分别将所述安装基体(10)的两端封闭，所述四个三轴力传感器的一端与所述后挡板的表面贴合，另一端与所述转接板(13)固定连接，所述四个三轴力传感器使所述转接板(13)浮动的位于所述前挡板(14)的中心孔内，所述卡盘(4)与转接板(13)固定连接；所述无线模块(3)安装在车削主轴(1)上，无线模块(3)通过线缆与三轴力传感器内部的电阻应变片连接。

2.如权利要求1所述的机床切削力无线测量装置，其特征在于，所述转接板(13)为一个圆形回转零件，其表面上分别加工有卡盘安装连接孔(27)和传感器受力安装连接孔(25)，所述转接板(13)上的中心孔为卡盘定位凹槽(26)，所述转接板(13)一侧的表面为传感器受力安装连接平面(28)；

所述前挡板(14)为一个圆环形板状零件，其表面上加工有安装过孔(22)，其中心孔为转接板安装孔(24)；所述前挡板(14)的一侧表面为前挡板安装连接平面(23)；

所述安装基体(10)为圆环形结构，其两端的端面分别为后挡板安装面(18)和前挡板安装面(31)，所述后挡板安装面(18)上沿径向加工四个径向的矩形凹槽，四个矩形凹槽沿周向均布，每个矩形凹槽的底面上加工两个螺纹通孔(20)；

所述后挡板(9)为一个圆环形板状零件，其两个表面分别为后挡板安装平面(30)和后挡板连接平面(29)。

3.如权利要求1或2所述的机床切削力无线测量装置，其特征在于，所述三轴力传感器由XY轴模块(11)和Z轴模块(12)组成；

所述XY轴模块(11)由五根矩形块顺序垂直相接形成的一体化结构的三维零件，前四根矩形块顺序形成一个未封闭的口字形，第五根矩形块垂直于第四根矩形块的末端且位于口字形内形成悬臂梁结构，第五根矩形块的末端位于口字型结构的中心，所述第五根矩形块的上表面加工有螺纹孔，该表面为受力平面(32)，螺纹孔用于连接前挡板(14)；所述第一根矩形块的上表面加工有连接孔，下表面为受力连接平面(33)，所述第二根和第三根矩形块上加工有双横梁结构；所述第二根至第五根矩形块的底面位于同一平面且高于第一根矩形块的底面；

所述Z轴模块(12)由两个连接块和连接梁组成，连接梁同时垂直于两个连接块，连接梁上加工有双横梁结构，其中一个连接块的上表面加工有安装孔，另一个连接块的表面上加工有连接螺纹孔；连接梁的上下表面所在的平面位于两个连接块上下表面所在的平面之内，加工有安装孔的连接块的下表面为安装平面(34)，加工有连接螺纹孔的连接块的上表面为安装连接平面(35)；

所述Z轴模块(12)的一个连接块与三轴力传感器XY轴模块(11)的第一根矩形块固定连接，通过连接块上的连接螺纹孔与第一根矩形块上的连接孔固定，所述连接块上的安装连接平面(35)与三轴力传感器XY轴模块(11)第一根矩形块的受力连接平面(33)贴合；所述XY轴模块(11)的第二根至第五根矩形块的底面与Z轴模块(12)相对的表面之间存在间隙；所述第五根矩形块上表面螺纹孔的中心轴线与Z轴模块(12)中连接梁上的双横梁结构的中心位于同一直线上；所述XY轴模块(11)的第三根和第二根矩形块分别形成X轴模块和Y轴模块，所述Z轴模块(12)中连接梁形成Z轴模块；电阻应变片布置 于三轴力传感器双横梁结构的内部，将三轴力传感器受力产生的形变转换为电信号，实现X、Y、Z三个方向力的测量；

所述前挡板(14)通过安装过孔(22)与所述安装基体(10)的前挡板安装面(31)固定连接，所述三轴力传感器的XY轴模块(11)上的受力平面(32)与所述转接板(13)的传感器受力安装连接平面(28)贴合并通过传感器受力安装连接孔(25)固定连接，所述三轴力传感器的Z轴模块(12)通过Z轴模块(12)上的另一个连接块嵌入并固定连接在所述安装基体(10)的矩形凹槽内，所述后挡板(9)通过后挡板连接面(29)连接在安装基体(10)的后挡板安装面(18)上，所述连接块的安装平面(34)与后挡板(9)的后挡板连接面(29)贴合，所述Z轴模块(12)的连接梁与后挡板连接面(29)之间存在间隙，所述四个三轴力传感器相互独立安装；所述转接板(13)通过四个三轴力传感器同心固定连接在前挡板(14)的转接板安装孔(24)内；上述组件整体构成切削力无线测量装置(2)。

4.如权利要求3所述的机床切削力无线测量装置，其特征在于，所述转接板(13)的外圆周面与转接板安装孔(24)之间留有环形间隙。