[实用新型]一种用于超声振动车削的切削力测量系统

说明书

本实用新型公开了一种用于超声振动车削的切削力测量系统，包括超声振动机构、专用夹具、测力机构、普通车床，专用夹具包括底座部分及夹具部分，测力机构包括通过信号线依次连接的测力仪、电荷放大器、数据采集系统、数据分析系统、计算机，测力仪与普通车床通过底座部分连接，测力仪与超声振动机构通过夹具部分连接。本实用新型具有结构安装方便，拆卸简单容易，经济成本低等特点。在利用该系统进行超声振动车削加工时，可以克服传统车削技术的不足，有效改善加工质量，提高加工效率。

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于超声振动车削的切削力测量系统。该系统用在CA6140型普通车床上，它不仅能够进行超声振动车削加工，而且还能够同时测量出加工过程中的切削力。另外，在不需要使用超声加工的情况下，该系统也可以进行普通车削加工，并可测量出普通车削的切削力。

背景技术

随着生产发展和科学试验的需要，汽车、船舶、宇航等机械制造行业对各种尖端产品和精密机械零件的加工质量及加工精度的要求越来越高。同时，新型材料不断出现，各种难加工材料在机械制造中日益被广泛的地采用。另外，工件形状越来越复杂，产品需求量越来越大，表面粗糙度、切削力、刀具磨损以及某些特殊要求也越来越高。鉴于以上这些原因，对机械加工技术提出了更高的要求，传统的机械加工技术己经难以满足其加工要求。超声加工技术就是在这种条件下提出，并开展研究。车削加工是机械制造业中最基本、最常见、最广泛的一种工艺方法，在生产中占有十分重要的地位。由于车削加工的广泛使用促进了不少科研机构和生产加工部门对其进行深入的研究，同时也推动了超声振动车削的发展。

切削力是超声振动车削过程中重要的物理现象，它直接影响着切屑形成、工件变形、尺寸精度和加工系统的稳定性等。研究切削力的相关规律，对于分析超声振动车削加工过程和指导现实应用具有重要的意义，并且有助于进一步弄清超声振动车削机理，同时对寻找工艺参数优化组合非常重要，便于有效地控制超声振动参数与切削参数之间的相互关系，最终实现优质高效加工。切削力需要在车削过程中进行实时测量，所以有必要研制一种用于超声振动车削的切削力测量系统。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，适应现实需要，本实用新型提供一种用于超声振动车削的切削力测量系统，该系统用在CA6140型普通车床上，它不仅能够进行超声振动车削加工，而且还能够同时测量出加工过程中的切削力。另外，在不需要使用超声加工的情况下，该系统也可以进行普通车削加工，并可测量出普通车削的切削力。可根据实际情况应用该系统的不同功能，使用方便灵活，同时该系统还具有结构安装方便，拆卸简单容易，经济成本低等特点。在利用该系统进行超声振动车削加工时，可以克服传统车削技术的不足，有效改善加工质量，提高加工效率。

本实用新型通过以下技术方案加以实现：

所述的一种用于超声振动车削的切削力测量系统，其特征在于包括超声振动机构、专用夹具、测力机构、普通车床，所述专用夹具包括底座部分及夹具部分，所述测力机构包括通过信号线依次连接的测力仪、电荷放大器、数据采集系统、数据分析系统、计算机，所述测力仪与普通车床通过底座部分连接，测力仪与超声振动机构通过夹具部分连接。

所述的一种用于超声振动车削的切削力测量系统，其特征在于所述超声振动机构包括超声发生器、超声换能器、超声变幅杆、刀具系统，所述超声发生器与超声换能器之间通过信号线连接到一起，超声换能器和超声变幅杆之间通过双头螺柱紧固到一起，所述刀具系统由刀杆和刀具组成，在刀杆靠近刀具的位移节点处加工有通孔，在该通孔处通过专用螺杆将超声变幅杆和刀具系统紧固到一起，在超声变幅杆的位移节点处设有法兰。