[发明专利]一种三合一传感器夹具及多模态刀具磨损状态监测系统

权利要求书

1.一种三合一传感器夹具，其特征在于，包括夹具本体、固定刀台、振动传感器、声发射传感器以及切削力传感器，所述夹具本体包括安装面，所述切削力传感器固定设置于所述安装面，所述固定刀台固定设置于所述切削力传感器背离所述安装面的一侧，所述固定刀台具有安装切削刀具的安装空间，所述振动传感器和所述声发射传感器用于固定在切削刀具上；

所述夹具本体包括固定连接的第一固定件和第二固定件，所述安装面位于所述第一固定件，所述第二固定件位于所述第一固定件的固定端，且所述第二固定件用于和机床的刀塔固定连接；

所述第一固定件为Z字型结构，且依次包括固定段、导向段以及安装段，所述安装面位于所述安装段靠近所述导向段的一侧；

所述第二固定件为U字型结构，且包括卡设槽，所述固定段插设于所述卡设槽且与所述第二固定件固定连接；

所述固定刀台包括台本体、活动压板以及锁紧件；

所述台本体固定设置于所述切削力传感器，且开设有刀具安装孔，所述台本体具有相邻的第一固定壁和第二固定壁，所述第一固定壁和所述第二固定壁均开设有调节条形孔；

所述活动压板嵌设于所述刀具安装孔，且用于和切削刀具的刀柄配合，所述锁紧件穿过所述调节条形孔且抵接于所述活动压板；

所述活动压板的横截面为L型结构，所述活动压板包括第一抵接部和第二抵接部，所述第一抵接部和所述第二抵接部形成用于和切削刀具的刀柄相匹配的夹角；

所述锁紧件为两组，且包括第一锁紧组和第二锁紧组，所述第一锁紧组穿过所述第一固定壁的调节条形孔，且与所述第一抵接部抵接，所述第二锁紧组穿过所述第二固定壁的调节条形孔，且与所述第二抵接部抵接；

所述活动压板的端部包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部和所述第二安装部能够与切削刀具的靠近刀头位置相对应，所述振动传感器固定于所述第一安装部，所述声发射传感器固定于所述第二安装部。

2.根据权利要求1所述的三合一传感器夹具，其特征在于，所述第一安装部和所述第二安装部沿所述活动压板的延伸方向分布，所述第二安装部相对于所述第一安装部靠近于端部。

3.一种多模态刀具磨损状态监测系统，其特征在于，包括数控机床、控制器以及权利要求1-2任意一项所述的三合一传感器夹具；

所述三合一传感器夹具固定设置于所述数控机床的刀塔，所述振动传感器、所述声发射传感器以及所述切削力传感器均与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的多模态刀具磨损状态监测系统，其特征在于，所述控制器包括功率放大器、数据采集卡以及监测模块；

所述振动传感器、所述声发射传感器以及所述切削力传感器分别与所述功率放大器的输入端电连接，且传输信号至所述功率放大器；

所述功率放大器的输出端和所述数据采集卡的输入端电连接，所述数据采集卡的输出端和所述监测模块的输入端电连接，所述数据采集卡接收信号并传输信号至所述监测模块。

5.根据权利要求4所述的多模态刀具磨损状态监测系统，其特征在于，所述控制器还包括机床运动板卡，所述机床运动板卡的输入端与所述监测模块电连接，所述机床运动板卡的输出端与所述数控机床电连接；

所述机床运动板卡接收所述监测模块发出的指令，并控制所述数控机床动作。