[发明专利]具有实时感知监测系统的智能金刚石刀具及其配对刀体

权利要求书

1.一种具有实时感知监测系统的智能金刚石刀具，所述智能金刚石刀具（1）包括金刚石刀片（21）及刀具基体（22），金刚石刀片（21）固结在刀具基体（22）的上表面（11）的前端用于切削工件，金刚石刀片（21）的前端置于刀具基体（22）的外部，其特征在于：所述智能金刚石刀具（1）还包括微机电传感系统（23）、后密封压垫（24）及上密封盖（25）；所述微机电传感系统（23）包括温度感知器（26）、芯片（17）、感知测量长臂悬伸梁（28）、加速度传感器（29）、信息处理与无线传输模块以及两个应变感知器（27），

刀具基体（22）的前端设有刀尖锐角区域（34），刀具基体（22）的后端设有矩形突出部分（37），刀具基体（22）上的两侧面各设有一个钝角突起（35），且钝角突起（35）位于刀尖锐角区域（34）与矩形突出部分（37）之间，两个钝角突起（35）相对于刀具基体（22）的纵向中分面（33）对称设置，刀具基体（22）上沿厚度方向加工有两个第一螺钉锁紧孔（31），两个第一螺钉锁紧孔（31）位于两个钝角突起（35）处，两个第一螺钉锁紧孔（31）相对于刀具基体（22）的纵向中分面（33）对称设置，刀具基体（22）的上表面（11）向矩形突出部分（37）方向设有一个空腔（30），空腔（30）的后端与刀具基体（22）的后端面（16）相通，空腔（30）的前端延伸至刀尖锐角区域（34）内部，空腔（30）相对于刀具基体（22）的纵向中分面（33）对称设置，空腔（30）的底面的后端设有沉槽（42），后密封压垫（24）设置在沉槽（42）内，后密封压垫（24）与刀具基体（22）固接，后密封压垫（24）和刀具基体（22）上设有同轴的第二螺钉锁紧孔（32），第二螺钉锁紧孔（32）及两个第一螺钉锁紧孔（31）共同用于所述智能金刚石刀具的紧固安装，空腔（30）的底面上设有多个用于固定微机电传感系统（23）的锁紧螺钉孔（41），微机电传感系统23设置在空腔30内，微机电传感系统23上设有感知测量长臂悬伸梁28，感知测量长臂悬伸梁（28）的前端延伸至刀尖锐角区域（34）内部，感知测量长臂悬伸梁（28）的前端上表面设有温度感知器（26），温度感知器（26）与刀尖锐角区域（34）内部的空腔的30前端上表面接触用于感知检测刀尖切削温度；感知测量长臂悬伸梁（28）根部的上表面及下表面各对称设有一个应变感知器（27），用于感知检测切削加工的主切削力；加速度传感器（29）设置在芯片（17）上，用于切削振动的检测；信息处理与无线传输模块与芯片（17）集成为一体，信息处理与无线传输模块用于感知检测的信号处理与无线传输，空腔（30）通过上密封盖（25）密封。

2.如权利要求1所述一种具有实时感知监测系统的智能金刚石刀具，其特征在于：所述刀具基体（22）的外形结构由上表面（11）、下表面（15）、后端面（16）、两个前侧面（12）、两个刀具定位侧面（13）及两个后侧面（14）构成，上表面（11）和下表面（15）上下水平正对设置，两个前侧面（12）相对于刀具基体（22）的纵向中分面（33）对称设置在上表面（11）及下表面（15）之间，两个前侧面（12）的前端相交设置，两个前侧面（12）的上端和下端分别与上表面（11）和下表面（15）相交且与其成一定倾斜角设置，由上表面（11）、下表面（15）及两个前侧面（12）组合形成刀尖锐角区域（34），金刚石刀片（21）设置在刀尖锐角区域（34）内的前端，两个后侧面（14）相对于刀具基体（22）的纵向中分面（33）平行且对称设置，两个后侧面（14）之间的距离小于两个前侧面（12）后端之间的距离，前侧面（12）的后端与刀具定位侧面（13）的前端相交，该刀具定位侧面（13）的后端与后侧面（14）的前端相交，所述钝角突起（35）位于前侧面（12）与刀具定位侧面（13）的相交处，后端面（16）垂直设置在两个后侧面（14）之间，两个后侧面（14）之间包含的区域为矩形突出部分（37）。

3.如权利要求1或2所述一种具有实时感知监测系统的智能金刚石刀具，其特征在于：所述刀具基体（22）为工具钢、高速钢、硬质合金或外表面设有涂层的硬质合金及其超硬材料，能直接利用刀尖进行切削。

4.如权利要求1所述一种具有实时感知监测系统的智能金刚石刀具，其特征在于：所述温度感知器（26）为热电偶或热电阻传感器件。

5.如权利要求1所述一种具有实时感知监测系统的智能金刚石刀具，其特征在于：所述应变感知器（27）为电阻应变、压阻薄膜、压电薄膜或声表面波传感器件。