[发明专利]用于监测切削加工及切屑形成中刀具状态的装置及方法

摘要

本发明公开了一种用于监测切削加工及切屑形成中刀具状态的装置及方法，包括安装在刀架上的刀具和AE信号采集器、工件、试验平台、数据采集系统,所述刀架包括主夹持器、副夹持器和隔热减振垫，刀具和隔热减振垫并排布置在主、副夹持器之间，副夹持器通过连接螺栓穿过隔热减振垫正向锁紧在主夹持器上，副夹持器通过调节螺栓反向顶紧在主夹持器上，AE信号采集器安装在副夹持器上，在刀具的后刀面上布置有压电式力传感器一，在刀具的前刀面上布置有压电式力传感器二，在主夹持器上安装有表面应变计，在刀具上方安装有高速CCD相机。本发明AE信号采集精度高、独立性好、关联性强。

主权项

1.一种用于监测切削加工及切屑形成中刀具状态的装置，包括安装在刀架（1）上的刀具（2）和AE信号采集器（3）、安装在夹具（4）上的工件（5）、用于安装刀架和夹具的试验平台（6）、用于信号采集与存储的数据采集系统,其特征在于：所述刀架包括主夹持器（11）、副夹持器（12）和隔热减振垫（13），所述刀具和隔热减振垫并排布置在主、副夹持器之间，副夹持器通过若干连接螺栓（14）穿过隔热减振垫正向锁紧在主夹持器上，副夹持器通过若干调节螺栓（15）反向顶紧在主夹持器上；AE信号采集器安装在副夹持器上，用于采集切屑过程中切屑断裂、切屑与刀具前刀面接触摩擦、切削过程中工件剪切变形或者挤压摩擦变形的声音信号；在刀具的后刀面上布置有用于检测是否发生切削加工的压电式力传感器一（7）；在刀具的前刀面上布置有用于检测切屑形成后是否与刀具前刀面接触的压电式力传感器二（8）；在主夹持器上安装有用于测量高速切削过程中切削冲击的频率及切削力的表面应变计（9）；在所述刀具上方的试验平台上安装有用于拍摄高速切削过程中切屑形成过程及形态、刀具表面状态及温度的集合热成像仪的高速CCD相机（10）；AE信号采集器、压电式力传感器一、压电式力传感器二、表面应变计和高速CCD相机的输出端均与数据采集系统连接。