[发明专利]一种用于二维铣削力检测的智能刀柄静态标定装置

说明书

技术领域

本发明涉及铣削力检测领域，特别涉及一种用于二维铣削力检测的智能刀柄静态标定装置。

背景技术

切削力是描述切削过程中机床特征和刀具状态的重要参数，因此研制切削力实时感知与动态监测的智能刀柄，是实现机床智能化发展的必然要求。静态标定是智能刀柄研制过程中必不可少的环节，不仅可以建立传感器输入量与输出量的关系，而且能够减小传感器制造过程中的系统误差。目前，实时检测铣削力的智能刀柄标定装置大多采用标准砝码加载的方式进行静态标定，该种砝码加载方式存在轴向力和扭矩难以大量程加载的问题，无法满足大量程铣削力或力矩加载的需求，也不能满足多维力复合加载的要求。

发明内容

针对上述存在问题，本发明旨在提供一种可满足大量程铣削力或力矩加载需求的用于二维铣削力检测的智能刀柄静态标定装置。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种用于二维铣削力检测的智能刀柄静态标定装置，包括扭矩试验机、压力试验机、计算机，还包括工装系统，所述工装系统主要由智能刀柄、锥部套筒、柱部套筒组成，锥部套筒固定在智能刀柄后端，柱部套筒固定在智能刀柄前端，所述工装系统通过锥部套筒、柱部套筒的外圆柱表面装夹在扭矩试验机上，或通过锥部套筒、柱部套筒的端面立放在压力试验机上，标定工作进行时，扭矩试验机对工装系统进行周向加载，智能刀柄感受到的信号通过无线传输至计算机终端，还原显示扭矩标定结果；压力试验机对工装系统进行轴向加载，智能刀柄感受到的信号通过无线传输至计算机终端，还原显示轴向力标定结果。

进一步地，所述锥部套筒法兰盘沿周向均布2个键槽和若干个通孔，所述智能刀柄与锥部套筒通过A型平键实现周向固定，通过若干个螺钉实现轴向固定，所述柱部套筒法兰盘沿周向对称分布两个键槽，内部带两通孔，且通孔之间有一带小孔的凸间，所述柱部套筒法兰盘的两个键槽与智能刀柄前端的两个C型平键配合实现周向固定，用螺钉旋入智能刀柄前端柱体部分螺纹孔，压在柱部套筒内部凸间上实现轴向固定。

本发明的有益效果是：通过标准试验机对智能刀柄施加扭矩和力载荷，突破了以往砝码加载小量程力或力矩载荷的局限性，可以实现大量程力和力矩的加载，且加载简便，加载精度高，易于控制，并且取得了很好的标定结果。

附图说明

图1为本发明的扭矩标定装置示意图。

图2为本发明的轴向力标定装置示意图。

图3为本发明的工装系统左视图。

图4为本发明的工装系统主视图。

图5为图3所示工装系统的A-A剖视图。

图6为图4所示工装系统的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：

实施例1：

如图1所示，本发明的扭矩标定装置由本发明标定装置由锥部套筒1、A型平键2、智能刀柄3、柱部套筒4、扭矩试验机5、计算机7等组成。参照图3、图4、图5和图6所示，智能刀柄3锥部法兰盘沿周向均布2个键槽3a和4个螺纹孔3b，且键槽3a和4个螺纹孔3b成±45°角，前端柱体部分凸出两个C型平键3c，且呈对称分布，前端柱体部分中心带有螺纹孔3d。锥部套筒1法兰盘沿周向均布2个键槽1a和4个通孔1b，且键槽1a和4个通孔1b成±45°角。锥部套筒1的键槽1a与智能刀柄3的键槽3a分别与A型平键2配合实现周向固定，锥部套筒1的通孔1b与智能刀柄3的螺纹孔3b对准，通过4个内六角螺钉将锥部套筒1与智能刀柄3压紧实现轴向固定。所述柱部套筒4法兰盘沿周向对称分布两个键槽4a，内部带两通孔，且通孔之间有一带小孔的凸间4b。智能刀柄3前端的两个C型平键3c与柱部套筒4法兰盘的两个键槽4a分别配合实现周向固定，用1个螺钉旋入智能刀柄3前端柱体部分螺纹孔3d，压在柱部套筒4内部带小孔的凸间4b上实现轴向固定。上述的智能刀柄3、锥部套筒1、柱部套筒4由A型平键2、智能刀柄3前端的C型平键3c通过螺钉连接为一体构成工装系统，此工装系统通过锥部套筒1、柱部套筒4的外圆柱表面装夹在扭矩试验机5上，标定工作进行时，扭矩试验机5对工装系统进行周向加载，智能刀柄3感受到的信号通过无线传输至计算机7终端，还原显示扭矩标定结果。

实施例2：

如图2所示，本发明的轴向力标定装置由锥部套筒1、A型平键2、智能刀柄3、柱部套筒4、压力试验机6、计算机7等组成。由智能刀柄3、锥部套筒1和柱部套筒4连接为一体构成的工装系统，其具体连接结构与实施例1相同。此工装系统通过锥部套筒1、柱部套筒4的端面立放在压力试验机6上。压力试验机6对工装系统进行轴向加载，智能刀柄3感受到的信号通过无线传输至计算机7终端，还原显示轴向力标定结果。