[发明专利]多物理量实时监测加工状态的智能刀具

摘要

多物理量实时监测加工状态的智能刀具。属于机械加工刀具及检测技术领域。具有刀具切削区域多物理量的无线实时感知和监测功能。智能刀具包括刀具基体和功能涂层，功能涂层包括刀具基体上的切削涂层，传感器感知涂层和最外层的保护涂层，切削涂层涂敷在刀具基体上，保护涂层涂敷于传感器感知涂层的表面，传感器感知涂层由压电薄膜层和集成在其中的叉指换能器阵列和与之相连的射频天线构成，实现刀具切削区域切削状态多物理量的感知和监测信号的无线传递。本发明的智能刀具集传感系统涂层和刀具功能涂层融合一体，具有结构简单，能无线检测刀具切削区域的状态多物理量，安装使用方便，适合旋转刀具切削状态实时监测。

主权项

一种多物理量实时监测加工状态的智能刀具，所述的智能刀具包括刀具基体（1）和功能涂层（2），其特征是：所述功能涂层（2）包括传感器感知涂层（3）、切削涂层（4）和保护涂层（5）；传感器感知涂层（3）包括压电薄膜涂层（6）、射频天线（7）、以及与射频天线（7）相连的一列或多列叉指换能器阵列（8）；切削涂层（4）涂敷在刀具基体（1）的各表面上，切削涂层（4）的表面涂敷压电薄膜涂层（6）；在涂敷刀具基体（1）的后刀面（9）和副后刀面（10）的切削涂层（4）上或者压电薄膜涂层（6）上各分别制作一个射频天线（7）和与之连接的一列或多列金属叉指换能器阵列（8）；一列或多列叉指换能器阵列（8）中的叉指换能器阵列沿竖直方向均匀分布在刀具后刀面（9）和副后刀面（10）上，且靠近刀尖切削区；保护涂层（5）为最外层，保护涂层（5）涂敷在传感器感知涂层（3）的表面。