车床切削力测量装置和车床装置

1.本实用新型涉及切削测试装置技术领域，具体涉及一种车床切削力测量装置，以及包括该测量装置的车床装置。


背景技术：

2.车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。
3.切削力，是指在切削过程中产生的作用在工件和刀具上的大小相等、方向相反的切削力，也可以通俗的表述为在切削加工时，工件材料抵抗刀具切削时产生的阻力。切削力是校验和选择机床功率，校验和设计机床主运动机构、刀具和夹具强度和刚性的重要依据。现有的切削力测量装置存在结构复杂、结构不稳定等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型以提供一种结构简单、稳定，且能稳定的安装在车床上进行切削力测量的装置为目的，给出了以下技术方案。
5.一种车床切削力测量装置，其包括连接板、力传感器和车刀。所述连接板包括平面板和下凸部，所述下凸部固定于所述平面板的一面。所述力传感器固定安装在所述平面板的另一面。所述车刀固定连接在所述力传感器上。
6.作为该车床切削力测量装置的一种改进，所述车床切削力测量装置还包括刀架和锁定螺栓，所述刀架固定在所述力传感器上，所述刀架具有一开放腔，所述车刀安装在所述开放腔之中；所述锁定螺栓以螺纹连接方式穿过所述刀架并穿入所述开放腔而抵接在所述车刀上，使得所述车刀牢固抵接在所述力传感器上。
7.作为该车床切削力测量装置的一种改进，所述车刀包括方条形的杆身和三棱柱形的头部，所述头部连接在所述杆身的一端，所述头部的一锋利棱边朝外；所述力传感器为平板状，所述杆身贴合固定在所述力传感器上。
8.作为该车床切削力测量装置的一种改进，所述力传感器和所述平面板紧密贴合，并通过螺丝相互固定。
9.作为该车床切削力测量装置的一种改进，所述车床切削力测量装置还包括刀塔；所述刀塔为正十二边棱柱形，其一端面设置有十二个均能容纳所述下凸部的工位。
10.作为该车床切削力测量装置的一种改进，所述刀塔的外端面等距环布有十二个形状相同且大致呈三角形的凸出块，每相邻两个所述凸出块之间形成一个所述工位，每个工位的形状相同。
11.作为该车床切削力测量装置的一种改进，所述刀塔包括棱柱形的主体和十二个所述凸出块，每个所述凸出块均和所述主体一体成型。
12.作为该车床切削力测量装置的一种改进，所述平面板和所述下凸部一体成型；所述下凸部契合的插入一个所述工位中并固定。
13.作为该车床切削力测量装置的一种改进，每个所述工位均为方槽形，所述下凸部为方形；所述下凸部契合的插入所述方形槽中，并且所述平面板还贴合在所述凸出块上。
14.本实用新型还提出一种车床装置，其包括上述任一项的车床切削力测量装置。
15.本实用新型的车床切削力测量装置，能稳定的安装在车床上进行切削力的测量，弥补了现有切削力测量装置的不足，并且本装置结构简单，各部分紧密贴合固定，整体结构稳定，使得测量切削力的结果精确，应用前景广阔。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对实施例描述中的附图作详细地介绍，以此让本实用新型的特征、目的和优点变得更明显。
17.图1为车床切削力测量装置的第一视角外观结构图。
18.图2为图1的车床切削力测量装置的第二视角的局部爆炸图。
19.图3为图1的车床切削力测量装置的第三视角的局部爆炸图。
20.图4为图1的车床切削力测量装置之中的连接板的结构图。
21.图5为图1的车床切削力测量装置之中的刀架的结构图。
22.图中：连接板1、平面板101、下凸部102、力传感器2、车刀3、杆身301、头部302、锋利棱边3020、刀架4、开放腔401、锁定螺栓5、刀塔6、工位601、凸出块602、主体603、工件10。
具体实施方式
23.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白理解，下面以具体实施例来进一步阐述本实用新型。
24.请参阅图1～3，一种车床切削力测量装置，其包括连接板1、力传感器2和车刀3。如图4所示，所述连接板1包括平面板101和下凸部102，所述下凸部102固定于所述平面板101的一面(底面)，所述平面板101和所述下凸部102还可以是一体成型的。所述力传感器2固定安装在所述平面板101的另一面。所述车刀3固定连接在所述力传感器2上。可以使用型号为kistler 9129a力传感器作为本装置的力传感器2。
25.该车床切削力测量装置中，连接板1的下凸部102能稳定的安装在车床的测试工位上，各部分又紧密配合固定，使得整体结构简单又稳定，从而在测量切削力中，能保证切削力的测量结果精确度。
26.进一步的，对于所述车刀3固定连接在所述力传感器2上，其可选的一种方式是：所述车床切削力测量装置还包括刀架4和锁定螺栓5(如三根)；进一步可选的，所述刀架4为条形结构，并且刀架4的截面为l形；l形的所述刀架4顺时针旋转90
°
后成为倒l形，其下端边固定在所述力传感器2上，例如通过三根螺丝相互固定；请参阅图5，l形的所述刀架4形成了一开放腔401，所述车刀3安装在所述开放腔401之中；所述锁定螺栓5以螺纹连接的方式穿过所述刀架4并穿入所述开放腔401而抵接在所述车刀3上，使得所述车刀3牢固抵接在所述力传感器2上而相对固定。
27.作为一种可选方式，所述车刀3包括方条形的杆身301和三棱柱形的头部302，所述头部302的一端面连接于所述杆身301的一端，所述头部302的一锋利棱边3020朝上，该棱边垂直于杆身301，该棱边用于接触工件10，对旋转的工件10进行切削。工件10可以是圆柱形
的，进行周向快速旋转，所述车刀3的锋利棱边3020抵接在所述工件10上以进行切削。车刀3切削工件10产生的切削力加载于力传感器2上，实现切削力的测量。
28.优选的，所述力传感器2为平板状，以便于方条形的所述杆身301能紧密贴合固定在所述力传感器2上。在下方，所述力传感器2和所述连接板1的上表面(即平面板101的上表面)紧密贴合，并通过穿透所述力传感器2和所述平面板101的螺丝(如八根，两侧各四根)相互固定，使本装置结构稳固。
29.作为本实用新型的车床切削力测量装置的进一步延伸，设定所述车床切削力测量装置还包括刀塔6。所述刀塔6为正十二边棱柱形，其一端面设置有十二个均能容纳所述连接板1的下凸部102的工位601。
30.工位601的设置可以是：所述刀塔6的外端面等距环布有十二个形状相同且大致呈三角形的凸出块602，三角形的尖端(或近似的尖端)指向端面中心，以使得每相邻两个所述凸出块602之间形成一个所述工位601，并且每个工位601的形状相同。
31.所述刀塔6的结构可以是：包括棱柱形的主体603和十二个所述凸出块602，每个所述凸出块602均和所述主体603一体成型。所述下凸部102契合的插入一个所述工位601中并固定。
32.作为一种优选的实施方式，设置每个所述工位601均为相同的方槽形，所述连接板1的下凸部102为方形，所述下凸部102能契合的插入所述工位601中，并且所述平面板101还能贴合在所述凸出块602的上表面，使得连接结构更加稳固。
33.下凸部102固定在工位601中的方式可以是，在连接板1的平面板101和下凸部102设置贯穿性的螺丝孔(如四个)，在工位601底部也设置对接的螺丝孔(如四个)，通过螺丝穿过平面板101、下凸部102，并插入工位601底部，使得连接板1和刀塔6实现相互固定。
34.本实用新型还提出一种车床装置，其包括上述任一项的车床切削力测量装置，连接板1可以安装在任意一个工位601上进行切削力的测量，根据测量的多个结果对机床结构等进行调整，以符合生产要求。
35.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式，均落入本实用新型要求保护的范围。