[发明专利]微小型机械加工切削力实时无线检测及控制系统

摘要

本发明提供了一种微小型机械加工切削力实时无线检测及控制系统，该系统力传感器采集工件受到的mN级切削力，并将力信号转换成电信号输出给信号处理模块a，并通过无线发送模块和无线接收模块输出给信号处理模块b，控制器将接收到的电信号转化为切削力的大小并与标准切削力进行比较，进而生成控制指令输出给微动平台，微动平台根据控制指令调整铣削主轴在x、y、z三个轴向的微位移，进而控制铣刀实现微位移调整，实现对切削参数的实时调整，从而实现对切削力的实时控制。本发明通过六维力传感器检测切削力，并通过无线模块传输给控制器，进而控制各切削参数实现对切削力的实时检测和控制，从而提高精密微细复杂结构件的加工精度和表面质量。

主权项

微小型机械加工切削力实时无线检测及控制系统，其特征在于，该检测及控制系统包括力传感器、转接盘a、转接盘b、信号处理模块a、无线发送模块、无线接收模块、信号处理模块b、控制器和微动平台；其中力传感器为环形结构；转接盘b为圆柱形空腔结构，且转接盘b的两端设置有端盖；安装关系：转接盘b一端的端盖与车削主轴的端面固连，转接盘b另一端的端盖与力传感器的一个端面固连，力传感器的另一个端面通过转接盘a与夹持工件的三爪卡盘端面固连，且力传感器、转接盘及三爪卡盘与车削主轴同轴安装，在转接盘b内部的空腔内设置无线发送模块，信号处理模块a与无线发送模块集成在一起，且力传感器的线缆从其中心孔穿过转接盘b的端盖与信号处理模块a连接，微动平台安装在机床Y向溜板箱上，铣削主轴安装在微动平台上，控制器设置在车铣主轴之外并与微动平台通过线缆连接，无线接收模块和信号处理模块b集成在一起并设置在车铣主轴之外并与控制器通过线缆连接；各模块功能如下：力传感器采集工件受到的切削力，并将力信号转换成电信号输出给信号处理模块a；信号处理模块a将接收到的电信号转换成数字信号并输出给无线发送模块；无线发送模块将接收到的数字信号输出给无线接收模块；无线接收模块将接收到的数字信号输出给信号处理模块b；信号处理模块b将接收到的数字信号转换成电信号并输出给控制器；控制器将接收到的电信号转化为切削力的大小并与标准切削力进行比较，进而生成控制指令输出给微动平台，微动平台根据控制指令调整铣削主轴在三个轴向的微位移，进而控制铣刀实现微位移调整。