[发明专利]一种嵌入薄膜传感器的组合式车削力测量刀具系统

权利要求书

1.一种嵌入薄膜传感器的组合式车削力测量刀具系统，其特征在于：包括车刀刀头（1）、车刀刀垫（2）、车刀刀片（3）、第I沉头螺钉（4）、方形套筒（5）、第II沉头螺钉（6）、第I方形法兰盘（7）、第II方形法兰盘（8）、第III沉头螺钉（9）、第I方形连接盘（10）、方形弹性梁（11）、第II方形连接盘（12）、车刀刀柄（13）、H形弹性基片（14）、薄膜传感器（15）、信号处理模块、PC机；

其中，车刀刀头（1）的上侧面前端开设有装配凹槽，且装配凹槽的槽底开设有第I螺纹凹孔；车刀刀头（1）的四个侧面中部各开设有一个第II螺纹凹孔；车刀刀垫（2）嵌设于装配凹槽内，且车刀刀垫（2）的下表面与装配凹槽的槽底接触；车刀刀垫（2）的表面贯通开设有装配孔，且装配孔与第I螺纹凹孔连通；车刀刀片（3）嵌设于装配凹槽内，且车刀刀片（3）的下表面与车刀刀垫（2）的上表面接触；车刀刀片（3）的表面贯通开设有第I沉头孔，且第I沉头孔与装配孔连通；第I沉头螺钉（4）贯穿第I沉头孔和装配孔，且第I沉头螺钉（4）的尾端旋拧于第I螺纹凹孔内；

方形套筒（5）套设于车刀刀头（1）的侧面中部；方形套筒（5）的四个侧面各贯通开设有一个第II沉头孔，且四个第II沉头孔分别与四个第II螺纹凹孔连通；第II沉头螺钉（6）的数目为四个；四个第II沉头螺钉（6）分别贯穿四个第II沉头孔，且四个第II沉头螺钉（6）的尾端分别旋拧于四个第II螺纹凹孔内；第I方形法兰盘（7）的中心孔为方孔；第I方形法兰盘（7）套设于车刀刀头（1）的侧面后部，且第I方形法兰盘（7）的前端面内边缘与方形套筒（5）的后端面固定为一体；第I方形法兰盘（7）的端面外边缘贯通开设有八个第III沉头孔，且八个第III沉头孔沿周向等距排列；第II方形法兰盘（8）的中心孔为方孔；第II方形法兰盘（8）套设于车刀刀头（1）的侧面后部；第II方形法兰盘（8）的前端面与第I方形法兰盘（7）的后端面接触，且第II方形法兰盘（8）的四个外侧面分别与第I方形法兰盘（7）的四个外侧面齐平；第II方形法兰盘（8）的前端面外边缘开设有八个第III螺纹凹孔，且八个第III螺纹凹孔分别与八个第III沉头孔连通；第III沉头螺钉（9）的数目为八个；八个第III沉头螺钉（9）分别贯穿八个第III沉头孔，且八个第III沉头螺钉（9）的尾端分别旋拧于八个第III螺纹凹孔内；

第I方形连接盘（10）的前端面中央开设有方形定位凹槽；方形定位凹槽的四个槽壁分别与车刀刀头（1）的四个侧面后端接触；方形定位凹槽的槽底与车刀刀头（1）的后端面接触；第I方形连接盘（10）的前端面与第II方形法兰盘（8）的后端面内边缘固定为一体；方形弹性梁（11）的前端面与第I方形连接盘（10）的后端面中央固定为一体；方形弹性梁（11）的四个侧面中央各开设有一个跑道形凹槽（16），且跑道形凹槽（16）的槽腔为外粗内细的阶梯形槽腔；第II方形连接盘（12）的前端面中央与方形弹性梁（11）的后端面固定为一体，且第II方形连接盘（12）的四个侧面分别与第I方形连接盘（10）的四个侧面齐平；车刀刀柄（13）的前端面与第II方形连接盘（12）的后端面中央固定为一体；H形弹性基片（14）的数目为四个；四个H形弹性基片（14）的前横向段分别真空钎焊于第I方形连接盘（10）的四个侧面中部；四个H形弹性基片（14）的后横向段分别真空钎焊于第II方形连接盘（12）的四个侧面中部；四个H形弹性基片（14）的纵向段分别与四个跑道形凹槽（16）正对；薄膜传感器（15）的数目为四个；四个薄膜传感器（15）分别磁控溅射沉积于四个H形弹性基片（14）的纵向段外侧面；四个薄膜传感器（15）通过导线共同连接构成惠斯通电桥电路；惠斯通电桥电路的输出端与信号处理模块的输入端连接；信号处理模块的输出端与PC机的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入薄膜传感器的组合式车削力测量刀具系统，其特征在于：所述车刀刀片（3）为可转位刀片。

3.根据权利要求1所述的一种嵌入薄膜传感器的组合式车削力测量刀具系统，其特征在于：所述薄膜传感器（15）由磁控溅射沉积于H形弹性基片（14）的纵向段外侧面的若干个应变电阻栅组成。

4.根据权利要求1所述的一种嵌入薄膜传感器的组合式车削力测量刀具系统，其特征在于：所述信号处理模块包括信号采集电路、滤波电路、信号放大电路、数模转换电路；信号采集电路的输入端作为信号处理模块的输入端；信号采集电路的输出端与滤波电路的输入端连接；滤波电路的输出端与信号放大电路的输入端连接；信号放大电路的输出端与数模转换电路的输入端连接；数模转换电路的输出端作为信号处理模块的输出端。