[发明专利]一种具有插嵌紧定式敏感结构的车削力测量刀具系统

说明书

本发明涉及车削加工中的车削力测量技术，具体是一种具有插嵌紧定式敏感结构的车削力测量刀具系统。本发明解决了现有车削力测量技术测量精度低、适用范围受限、无法在同一刀具上实现多量程测量的问题。一种具有插嵌紧定式敏感结构的车削力测量刀具系统，包括车刀刀柄、车刀刀头、弹性方梁、四个工字形弹性基片、四对第I紧定螺钉、四对第II紧定螺钉、四个第I螺纹销、四个第II螺纹销、四个薄膜传感器、车刀刀垫、车刀刀片、沉头螺钉；其中，车刀刀柄的前端面四角各开设有一个第I方形缺口；车刀刀柄的前端面四边缘各开设有一道第I插嵌卡槽。本发明适用于各种场合（例如实验室、生产现场等）下的车削加工。

技术领域

本发明涉及车削加工中的车削力测量技术，具体是一种具有插嵌紧定式敏感结构的车削力测量刀具系统。

背景技术

在车削加工过程中，车削力直接影响着工艺系统的变形、刀具磨损、功率消耗以及切削热的产生。因此，车削力的测量对研究车削机理和指导实际车削加工具有十分重要的意义。在现有技术条件下，车削力的测量主要是采用安装在刀具上的应变式测力仪或压电式测力仪来实现的。然而，这两种测力仪由于自身结构和安装方式所限，存在如下问题：其一，应变式测力仪存在的问题是：由于电阻应变片粘贴工艺的局限性，一方面导致其测量精度低，另一方面导致其不适合在高温环境下使用，由此导致其适用范围受限。其二，压电式测力仪存在的问题是：由于压电晶体单向性不够，导致其测量三向力时存在相互干涉、测量静态力时具有滞后性，由此导致其测量精度低。其三，应变式测力仪和压电式测力仪共同存在的问题是：体积较大，由此导致其适用范围受限。其四，应变式测力仪和压电式测力仪共同存在的问题还包括：拆装过程过于繁琐，导致其无法实现量程更换，由此导致其无法在同一刀具上实现多量程测量。基于此，有必要发明一种具有插嵌紧定式敏感结构的车削力测量刀具系统，以解决现有车削力测量技术测量精度低、适用范围受限、无法在同一刀具上实现多量程测量的问题。

发明内容

本发明为了解决现有车削力测量技术测量精度低、适用范围受限、无法在同一刀具上实现多量程测量的问题，提供了一种具有插嵌紧定式敏感结构的车削力测量刀具系统。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种具有插嵌紧定式敏感结构的车削力测量刀具系统，包括车刀刀柄、车刀刀头、弹性方梁、四个工字形弹性基片、四对第I紧定螺钉、四对第II紧定螺钉、四个第I螺纹销、四个第II螺纹销、四个薄膜传感器、车刀刀垫、车刀刀片、沉头螺钉；

其中，车刀刀柄的前端面四角各开设有一个第I方形缺口；车刀刀柄的前端面四边缘各开设有一道第I插嵌卡槽；四个第I方形缺口和四道第I插嵌卡槽围绕车刀刀柄的中心线交错排列且连通为一体；四道第I插嵌卡槽的内侧壁中部各开设有一对相互对称的第I安装盲孔；四对第I安装盲孔均为盲螺孔；四道第I插嵌卡槽的外侧壁中部各开设有一对相互对称的第I安装通孔；四对第I安装通孔均为螺孔，且四对第I安装通孔与四对第I安装盲孔一一正对；四道第I插嵌卡槽的内侧壁一端各开设有一个第I定位盲孔；四个第I定位盲孔均为盲螺孔；四道第I插嵌卡槽的外侧壁一端各开设有一个第I定位通孔；四个第I定位通孔与四个第I定位盲孔一一正对；

车刀刀头的后端面四角各开设有一个第II方形缺口；车刀刀头的后端面四边缘各开设有一道第II插嵌卡槽；四个第II方形缺口和四道第II插嵌卡槽围绕车刀刀头的中心线交错排列且连通为一体；四道第II插嵌卡槽的内侧壁中部各开设有一对相互对称的第II安装盲孔；四对第II安装盲孔均为盲螺孔；四道第II插嵌卡槽的外侧壁中部各开设有一对相互对称的第II安装通孔；四对第II安装通孔均为螺孔，且四对第II安装通孔与四对第II安装盲孔一一正对；四道第II插嵌卡槽的内侧壁一端各开设有一个第II定位盲孔；四个第II定位盲孔均为盲螺孔；四道第II插嵌卡槽的外侧壁一端各开设有一个第II定位通孔；四个第II定位通孔与四个第II定位盲孔一一正对；

弹性方梁的后端面与车刀刀柄的前端面中央固定为一体；弹性方梁的前端面与车刀刀头的后端面中央固定为一体；