[发明专利]一种实时监测铣削力、振动的无线传输智能刀柄检测系统

说明书

本发明公开了一种实时监测铣削力、振动的无线传输智能刀柄检测系统，包括：刀柄、电源、传感器、信号采集模块、无线通信模块、上位机终端；刀柄的内部设有内腔；传感器包括：测力传感器和测振动传感器；测力传感器和测振动传感器固定在刀柄的内腔中；电源、信号采集模块、无线通信模块均固定于刀柄的内腔中；测力传感器、测振动传感器、信号采集模块、无线通信模块均与电源通过导线连接；测力传感器和测振动传感器分别与信号采集模块连接、无线通信模块依次通过导线连接；无线通信模块与上位机终端无线连接，并将其接收的信号无线传输到上位机终端。本发明中的刀柄检测系统结构简单紧凑、集成化程度高、测量精度和灵敏度高。

技术领域

本发明涉及机械加工刀具及检测技术领域，更具体的说是涉及一种实时监测铣削力、振动的无线传输智能刀柄检测系统。

背景技术

先进制造技术内容十分广泛，如智能制造、微纳制造等。机床工业是其中的一个重要领域，正在向着节能、高效、高精度、自动化的目标发展。在这个发展过程中，加工监控技术成为关键，良好准确的加工监控是自动化加工的可靠保障。

其中，铣削加工是加工零件表面的一种主要加工方法，刀具在加工过程中起着至关重要的作用。在铣削加工中铣刀的状态对刀具寿命、加工质量、效率、成本具有重要影响。刀具铣削力、铣削振动等直接影响刀具的寿命。刀具的状态影响加工零件的尺寸精度和表面质量，可能会损坏工件或者机床保持架，影响机器的生产效率等方面。刀具状态对保证加工质量、实现连续化自动加工、保证效率最大化非常重要。

目前，现有的铣削测力仪大多为台式，将待加工零件安装在铣削测力仪上，通过检测待加工零件所受到的力从而测得铣削的受力情况。然而这种方式存在显而易见的缺点就是受限于测力传感器的大小，所安装的待加工零件不能太大；铣削力作用点为铣刀和零件相接触的位置，若零件高度过大，铣刀和零件的接触位置变高，那么当铣削力作用在零件上时相对于传感器的安装平面就会产生一个力矩，在铣削力大小一定的情况下，零件越高这个力矩就越大，从而会干扰传感器的正常工作。

因此，研究出一种可以简单紧凑、集成化程度高、测量精度和灵敏度高的实时监测铣削力、振动的无线传输智能刀柄检测系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种结构简单紧凑，集成化程度高，测量精度和灵敏度高的实时监测铣削力、振动的无线传输智能刀柄检测系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种实时监测铣削力、振动的无线传输智能刀柄检测系统，包括：刀柄、电源、传感器、信号采集模块、无线通信模块、上位机终端；

所述刀柄的内部设有内腔；

所述传感器包括：测力传感器和测振动传感器；所述测力传感器和测振动传感器固定在所述刀柄的内腔中；

所述电源、信号采集模块、无线通信模块均固定于所述刀柄的内腔中；

所述测力传感器、测振动传感器、信号采集模块、无线通信模块均与所述电源通过导线连接；

所述测力传感器和测振动传感器分别与信号采集模块连接、无线通信模块依次通过导线连接；

所述无线通信模块与所述上位机终端无线连接，并将其接收的信号无线传输到上位机终端。

采用上述技术方案的有益效果是，本发明中通过测力传感器对刀柄的切削力进行测量，测振动传感器对刀柄的振动进行测量，并将测量后的结果传输到信息采集模块，通过信息采集模块的处理将信息传输到无线通信模块，在通过无线通信模块将信息传输到上位机终端，最后通过上位机终端对信息进行显示、存储和分析，实现对刀柄铣削力和振动的实时监测。

优选的，所述测力传感器选用压电薄膜传感器；所述测振动传感器选用电容式振动加速度传感器。