[发明专利]安装在主轴上的切削力检测装置

说明书

本发明公开了一种安装在主轴上的切削力检测装置，所述安装在主轴上的切削力检测装置包括刀柄主体、铣刀和切削力检测组件，刀柄主体安装在主轴的端部锥面上，刀柄主体包括安装支架，切削力检测组件包括信号采集装置和六维力传感器，信号采集装置安装在安装支架上，六维力传感器连接在安装支架的一侧，铣刀通过连接件连接在安装支架的另一侧，铣刀的切削力通过安装支架传递至六维力传感器，信号采集装置与六维力传感器通过第一导线通讯连接以获取铣刀的切削力。本发明的安装在主轴上的切削力检测装置对切削力检测直接、精准，对后续实现机床铣削力控制具有重要意义。

技术领域

本发明涉及精密检测技术领域，尤其是涉及一种安装在主轴上的切削力检测装置。

背景技术

随着制造业在国内的大力发展，诸如利用铣刀对工件进行切削成为了常用的生产工艺，相关技术中利用铣刀对工件进行切削时，需要通过切削力检测装置对切削力进行实时测量以对刀具参数进行优化，但是，相关技术中的切削力检测装置对切削力检测不准确，难以实现对刀具参数优化及机架结构改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种安装在主轴上的切削力检测装置，所述安装在主轴上的切削力检测装置对切削力检测直接、精准，对后续实现机床铣削力控制具有重要意义。

根据本发明实施例的安装在主轴上的切削力检测装置包括：刀柄主体，所述刀柄主体安装在所述主轴的端部锥面上，所述刀柄主体包括安装支架；切削力检测组件和铣刀，所述切削力检测组件包括信号采集装置和六维力传感器，所述信号采集装置安装在所述安装支架上，所述六维力传感器连接在所述安装支架的一侧，所述铣刀通过连接件连接在所述安装支架的另一侧，所述铣刀的切削力通过所述安装支架传递至所述六维力传感器，所述信号采集装置与所述六维力传感器通过第一导线通讯连接以获取所述铣刀的切削力。

根据本发明实施例的安装在主轴上的切削力检测装置，通过将切削力检测组件安装在刀柄主体上，可以规避工件对传力性能的影响，且切削力检测组件与铣刀之间的力传递部件少，从而可以使切削力检测装置对切削力检测直接、精准，对后续实现机床铣削力控制具有重要意义。

在一些实施例中，所述连接件包括弹簧夹套和夹套螺母，所述安装支架朝向所述连接件的侧面上设有朝向所述连接件凸出的连接部，所述连接部具有配合孔，所述弹簧夹套的部分配合在所述配合孔内，且所述弹簧夹套的一端伸出所述配合孔，所述铣刀的一端伸入所述弹簧夹套内，所述夹套螺母连接在所述连接部上以将所述弹簧夹套束紧在所述铣刀上。

在一些实施例中，所述刀柄主体还包括刀柄椎体，所述刀柄椎体通过拉钉与所述主轴锥面贴合并连接，所述六维力传感器安装在所述刀柄椎体和所述安装支架之间。

在一些实施例中，所述信号采集装置包括力采集模块、5G通信模块和电池组，所述力采集模块通过第一导线与所述六维力传感器通讯连接以采集所述铣刀的受力信息，且所述力采集模块适于将所述受力信息转换成数字量，并通过第二导线与所述5G通信模块通讯连接以将所述数字量传输给5G通信模块，所述电池组通过第三导线和第四导线分别与所述力采集模块和所述5G通信模块电连接以实现供电。

在一些实施例中，所述力采集模块包括模拟量采集端口、模数转换模块和数字量传输模块，所述模拟量采集端口用于采集所述六维力传感器感应到的力信号并将力信号传输至所述模数转换模块，所述模数转换模块适于将力信号转换成数字量并将数字量传输至所述数字量传输模块，所述数字量传输模块适于将数字量传输至所述5G通信模块。

在一些实施例中，所述电池组包括第一电池组和第二电池组，所述第一电池组用于向所述力采集模块供电，所述第二电池组用于向所述5G通信模块供电供电，所述第一电池组和/或所述第二电池组通过充电座感应充电。