切削力自感知的梯度压电陶瓷智能切削刀具装置制造方法及图纸
Self gradient gradient piezoelectric ceramic intelligent cutting tool device for cutting force self perception
The utility model relates to a self gradient gradient piezoelectric ceramic intelligent cutting tool device for cutting force self sensing, which belongs to the technical field of mechanical manufacture and automation. The characteristics of gradient piezoelectric ceramic blade 1 is installed on the square section bar 2 in the front section of the square knife rod end of a wire hole is communicated with the center hole of the knife rod, one end of the electrode shielding signal line and high temperature gradient piezoelectric ceramic blade sensing unit connected together, and the other end of the knife rod end signal center hole installation the amplification, A/D conversion and wireless transmission module is connected with the integrated circuit, integrated module transmits the electrical signals through wireless transmission to the wireless receiving circuit, wireless receiving circuit for receiving data, and send data to the host computer through the serial communication mode, after the PC for data compensation, decoupling and other processing, through the display device the anisotropy of cutting force information. The utility model has the advantages of simple tool structure, high integration degree, small coupling of the cutting force, high sensitivity and high detection precision, and can solve the real-time monitoring problem of the cutting process in the ultra precision machining field.
【技术实现步骤摘要】
切削力自感知的梯度压电陶瓷智能切削刀具装置
本专利技术属于机械制造及其自动化
，具体涉及一种切削力自感知的梯度压电陶瓷智能切削刀具装置。
技术介绍
目前，切削力的测量和监测主要采用传统的切削测力仪装置。切削测力仪作为目前国内外应用最为广泛和通用的测力手段有其优点，也有一些缺点，首先，切削力测量装置的介入势必会降低加工系统的刚度，影响机床的整体动态性能。其次，受切削力测量装置体积的影响，在使用时需要改变机床的原有部件，不利于使用安装，限制了其在精密加工工业生产中的实际应用。对集成化刀具系统研究，实现了刀具系统从末端执行器到感知-执行器的转变，但仍然受到一些自身性能的限制，如质量问题、切削力相互耦合的问题、信号传输问题、灵敏度问题以及动态特性的问题等。这些问题直接限制了集成化刀具的应用，难以满足超精密切削中微小切削力的持续实时监测与切削力控制和参数优化的通用性要求。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种切削力自感知的梯度压电陶瓷智能切削刀具装置，可以很好的解决超精密加工领域切削过程的实时监测问题，促进自适应智能加工技术的发展。本专利技术是这样实现的：本专利技术的结构如图1所示，其特征是包括有梯度压电陶瓷刀片1、方形截面刀杆2、高温屏蔽信号线4、信号放大、A/D转换以及无线发射电路集成模块6、信号无线传输7和信号接收和处理系统8，梯度压电陶瓷刀片1选用对切削力作用下产生的相应应变进行实时感知的、通过分层装填、热压烧结技术制备的梯度压电陶瓷刀具材料,梯度压电陶瓷刀片1安装在方形截面刀杆2最前端的凹槽内，方形截面刀杆2沿轴向制有刀杆中心孔3，刀杆中心孔3的直径≤...
【技术保护点】
一种切削力自感知的梯度压电陶瓷智能切削刀具装置，包括有梯度压电陶瓷刀片(1)、方形截面刀杆(2)、高温屏蔽信号线(4)、信号放大、A/D转换以及无线发射电路集成模块(6)、信号无线传输(7)和信号接收和处理系统(8)，其特征是：梯度压电陶瓷刀片(1)安装在方形截面刀杆(2)最前端的凹槽内，方形截面刀杆(2)沿轴向制有刀杆中心孔(3)，方形截面刀杆(2)的前端制有与刀杆中心孔(3)连通的导线孔(5)，高温屏蔽信号线(4)的一端与梯度压电陶瓷刀片(1)的电极连接在一起，另一端通过导线孔(5)和刀杆中心孔(3)与刀杆的中心孔(3)后端安装的信号放大、A/D转换以及无线发射电路集成模块(6)相连接，信号放大、A/D转换以及无线发射电路集成模块(6)将采集到的电信号通过无线传输(7)传输至信号接收和处理系统(8)，信号接收和处理系统(8)通过无线接收电路接收数据，传输给单片机，再通过串行通信方式将数据送入上位机，上位机通过软件对数据进行补偿、解耦运算处理之后，通过显示器显示出各向切削力信息。
【技术特征摘要】
1.一种切削力自感知的梯度压电陶瓷智能切削刀具装置，包括有梯度压电陶瓷刀片(1)、方形截面刀杆(2)、高温屏蔽信号线(4)、信号放大、A/D转换以及无线发射电路集成模块(6)、信号无线传输(7)和信号接收和处理系统(8)，其特征是：梯度压电陶瓷刀片(1)安装在方形截面刀杆(2)最前端的凹槽内，方形截面刀杆(2)沿轴向制有刀杆中心孔(3)，方形截面刀杆(2)的前端制有与刀杆中心孔(3)连通的导线孔(5)，高温屏蔽信号线(4)的一端与梯度压电陶瓷刀片(1)的电极连接在一起，另一端通过导线孔(5)和刀杆中心孔(3)与刀杆的中心孔(3)后端安装的信号放大、A/D转换以及无线发射电路集成模块(6)相连接，信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈高华，闫献国，智红英，李俊吉，陈峙，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：新型
国别省市：山西,14
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