[发明专利]一种超声振动切削与切削力实时监测集成刀具系统

摘要

本发明公开了一种超声振动切削与切削力实时监测集成刀具系统，所述系统包括前刀柄、后刀柄、刀头、PCD刀片、振动压电陶瓷组件、测力结构组件、电荷放大器、数据采集卡和PC机，其中：所述刀头设置在前刀柄的端部，PCD刀片固定在刀头上；所述振动压电陶瓷组件固定在后刀柄和前刀柄之间；所述测力结构组件包括感知段、夹具和感知压电陶瓷组；所述感知段与夹具螺栓连接；所述感知压电陶瓷组粘贴在感知段上；所述感知压电陶瓷组引出导线连接电荷放大器，电荷放大器与数据采集卡连接，数据采集卡与PC机相连。本发明通过压电陶瓷驱动振动使刀尖产生微小振幅的椭圆轨迹，提高刀具寿命以及加工质量。

主权项

1.一种超声振动切削与切削力实时监测集成刀具系统，其特征在于所述系统包括前刀柄、后刀柄、刀头、PCD刀片、振动压电陶瓷组件、测力结构组件、电荷放大器、数据采集卡和PC机，其中：所述刀头设置在前刀柄的端部，PCD刀片固定在刀头上；所述振动压电陶瓷组件包括纵向振动压电陶瓷组和横向振动压电陶瓷组；所述纵向压电振动陶瓷组和横向振动压电陶瓷组固定在后刀柄和前刀柄之间；所述纵向压电振动陶瓷组和横向振动压电陶瓷组均由两对振动压电陶瓷片构成，每对振动压电陶瓷片中夹入电极片，同一振动方向每对压电陶瓷片内夹入的电极片连接超声电源的正极，不同振动方向每对压电陶瓷片内夹入的电极片连接超声电源的负极；所述前刀柄与后刀柄上分别设有紧固孔，通过紧定螺钉头部卡紧紧固孔与测力结构组件相连；所述测力结构组件包括感知段、夹具和感知压电陶瓷组；所述感知段与夹具螺栓连接；所述感知压电陶瓷组粘贴在感知段上；所述感知压电陶瓷组引出导线连接电荷放大器，电荷放大器与数据采集卡连接，数据采集卡与PC机相连。