通孔用于安装两个弹簧预紧螺栓19 ;
[0035]所述的阶梯轴27为一个阶梯状的轴类零件，包含两个台阶分别用于安装大垫圈22和小垫圈24进行轴承23定位，一个与轴承23配合安装的轴面，两个与轴承座21安装的轴面；
[0036]所述的轴承座21为一个Ω状的零件，轴承座21包含两个半圆面分别与调整基座25上的两个半圆面配合用于安装阶梯轴27，两个安装孔用于阶梯轴27的固定；
[0037]所述的大垫圈22和小垫圈24都是一个环状的零件，大垫圈22和小垫圈24都包含一个通孔用于阶梯轴27穿过，两个定位面用于轴承23定位；
[0038]如附图5所示，所述的调整基座25是一个复杂的三维结构件，包含两个带半圆面的凸起用于安装阶梯轴27，四个均布的螺纹孔用于安装轴承座21，两个通孔用于安装两个弹簧预紧螺栓19，一个微调螺纹孔用于安装调节螺钉18，一个斜槽用于安装调整斜锲26 ;
[0039]所述的调整斜锲26为一个截面为直角三角形的三维零件，包含一个斜面用于与调整基座25上的斜槽接触，一个调整面用于与调节螺钉18接触；
[0040]其整体连接关系为:所述的轴承23与阶梯轴27的轴承安装面配合安装，所述的大垫圈22和小垫圈24套到阶梯轴27上轴承的两边将轴承23定位到阶梯轴27和轴承座21之间，所述的两个轴承座21的半圆面与调整基座25上的两个半圆面的紧密结合将阶梯轴27定位到调整基座25上并通过四个轴承座安装螺栓20实现其紧密连接，所述的调整基座25通过弹簧14和弹簧预紧螺栓19浮动的连接到径向保护模块安装支座17上，所述的调整斜锲26置于调整基座25的斜槽内并被弹簧14的预紧力夹紧在调整基座25和径向保护模块安装支座17之间，所述的调节螺钉18安装在调整基座25的微调螺纹孔内并通过控制调整斜锲26的位置来控制弹簧14的预紧力以及径向定位的位置即轴承23的径向位置，实现力传感器10在车削主轴9径向方向上的保护，所述的径向保护模块安装支座17通过两个径向保护模块安装螺栓16与安装板8上每个方形平板上两个安装孔分别进行安装实现径向保护模块13的安装，所述的轴向保护模块11通过一个定位面和安装孔安装到安装板8的六个径向保护模块安装孔上并通过对其调整面高度的合理设计来保证其与连接板7的合理间隙实现力传感器10的轴向保护，所述的连接板7通过其中间的通孔和凹槽进行卡盘2定位，并通过三个卡盘安装孔实现卡盘2安装，通过三个力传感器安装孔与力传感器10进行连接实现连接板7安装，所述的力传感器10通过安装板8上三个均布的力传感器安装孔与安装板8连接安装，所述的安装板8通过其三个均布的安装板的安装孔12安装到机床车削主轴9上。
[0041]当进行切削力测量时，铣削主轴5上的铣刀4通过移动滑台6对夹持在卡盘2上的工件3进行铣削加工，工件3受力后通过连接盘7直接作用在力传感器10上，当力传感器10受到轴向压力过大时，由于轴向保护模块11垂直于安装板8平面方向上的高度小于力传感器10垂直于安装板8平面方向上的高度，两者之间的高度差决定了力传感器10的承压范围，一旦超出该高度差，轴向保护模块11与连接盘7之间发生接触，起动对力传感器10轴向的受力保护；当力传感器10受到轴向压力过大时，径向保护模块13的轴承23起到对力传感器10的径向受力保护，通过旋动调节螺钉18来调节轴承23与力传感器10之间的径向间距，使力传感器10在合理的受力范围内工作。
[0042]综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种机床切削力传感器动态保护装置，其特征在于，包括安装板(8)、连接板(7)和三个独立的传感器保护模块(I);每个传感器保护模块都包括一个轴向保护模块(11)和一个径向保护模块(13)，外围设备为卡盘(2)和车削主轴(9); 所述轴向保护模块(11)与力传感器(10)均固定连接在安装板(8)的表面上，所述轴向保护模块(11)垂直于安装板(8)平面方向上的高度小于力传感器(10)垂直于安装板(8)平面方向上的高度，所述径向保护模块(13)固定连接在所述安装板(8)上对应力传感器(10)的位置，径向保护模块(13)能够沿所述安装板⑶的径向方向调节自身与力传感器(10)的相对距离，所述卡盘(2)通过连接板(7)与所述安装板(8)上的力传感器(10)固定连接，上述部件形成一个组件后通过安装板(8)固定连接在所述车削主轴(9)上。2.如权利要求1所述的机床切削力传感器动态保护装置，其特征在于，所述的安装板(8)的中间部分为圆环状，圆环四周有均布的三个方形平板，圆环部分有两个均布的六个轴向保护模块安装孔和三个均布的力传感器安装孔，每个方形平板上有两个安装孔用于安装径向保护模块(13)的安装支座，安装板(8)上还加工有三个周向均布的安装孔(12)。3.如权利要求1所述的机床切削力传感器动态保护装置，其特征在于，所述连接板(7)的中部有一个通孔和凹槽用于卡盘的定位，连接板(X)上还设有三个卡盘安装孔和三个力传感器安装孔。4.如权利要求1所述的机床切削力传感器动态保护装置，其特征在于，所述轴向保护模块(11)为两个矩形的立方体零件，每个轴向保护模块(11)包含一个安装孔、一个定位面和一个调整面。5.如权利要求1所述的机床切削力传感器动态保护装置，其特征在于，所述的径向保护模块(13)为一个弹簧预紧的斜锲调整机构并通过轴承外圆面施加调整力，径向保护模块(13)包含两个弹簧(14)，两个弹簧预紧螺母(15)，两个径向保护模块安装螺栓(16)，一个径向保护模块安装支座(17)，一个调节螺钉(18)，两个弹簧预紧螺栓(19)，四个轴承座安装螺栓(20)，两个轴承座(21)，一个大垫圈(22)，一个轴承(23)，一个小垫圈(24)，一个调整基座(25)，一个调整斜锲(26)和一个阶梯轴(27)； 所述径向保护模块安装支座(17)为一个L形状的三维零件，径向保护模块安装支座(17)的一个面上包含两个安装孔，在另外一个面上包含两个通孔； 所述的阶梯轴(27)为一个阶梯状的轴类零件，包含两个台阶，一个与轴承(23)配合安装的轴面，两个与轴承座(21)安装的轴面； 所述的轴承座(21)为一个Ω状的零件，轴承座(21)包含两个半圆面和两个安装孔； 所述的调整基座(25)是一个三维结构件，包含两个带半圆面的凸起，四个均布的螺纹孔、两个通孔、一个微调螺纹孔和一个斜槽； 所述的调整斜锲(26)为一个截面为直角三角形的三维零件，包含一个斜面和一个调整面。6.如权利要求5所述的机床切削力传感器动态保护装置，其特征在于，所述的轴承(23)与阶梯轴(27)的轴承安装面配合安装，所述的大垫圈(22)和小垫圈(24)套到阶梯轴(27)上轴承的两边将轴承(23)定位到阶梯轴(27)和轴承座(21)之间，所述的两个轴承座(21)的半圆面与调整基座(25)上的两个半圆面的紧密结合将阶梯轴(27)定位到调整基座(25)上并通过四个轴承座安装螺栓20实现其紧密连接，所述的调整基座(25)通过弹簧(14)和弹簧预紧螺栓(19)浮动的连接到径向保护模块安装支座(17)上，所述的调整斜锲(26)置于调整基座(25)的斜槽内并被弹簧(14)的预紧力夹紧在调整基座(25)和径向保护模块安装支座(17)之间，所述的调节螺钉(18)安装在调整基座(25)的微调螺纹孔内并通过控制调整斜锲(26)的位置来控制弹簧(14)的预紧力以及径向定位的位置即轴承(23)的径向位置，实现力传感器(10)在车削主轴(9)径向方向上的保护，所述的径向保护模块安装支座(17)通过两个径向保护模块安装螺栓(16)与安装板(8)上每个方形平板上两个安装孔分别进行安装实现径向保护模块(13)的安装，所述的轴向保护模块(11)通过一个定位面和安装孔安装到安装板(8)的六个径向保护模块安装孔上并通过对其调整面高度的调节来保证其与连接板(7)的合理间隙实现力传感器(10)的轴向保护，所述的连接板(7)通过其中间的通孔和凹槽进行卡盘(2)定位，并通过三个卡盘安装孔实现卡盘(2)安装，通过三个力传感器安装孔与力传感器(10)进行连接实现连接板(7)安装，所述的力传感器(10)通过安装板(8)上3个均布的力传感器安装孔与安装板(8)连接安装，所述的安装板(8)通过其三个均布的安装板的安装孔(12)安装到机床车削主轴(9)上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种机床切削力传感器动态保护装置，属于机械设计领域。装置包括安装板、连接板和三个独立的传感器保护模块；每个传感器保护模块都包括一个轴向保护模块和一个径向保护模块。通过合理设计轴向保护模块的高度，保证力传感器在一定变形的情况下轴向保护模块与连接块接触，保护力传感器不受到过大轴向力的损坏。径向保护模块采用一个弹簧预紧的斜锲调整机构并通过轴承外圆面作为接触面，在力传感器径向变形过大的情况下保护力传感器不受到过大径向力的损坏。本实用新型能够实现对车铣复合加工过程中切削力传感器三个方向的保护，保证了车铣复合加工过程中三个方向切削力实时高精度测量的安全进行。
【IPC分类】B23Q11/00
【公开号】CN204658071
【申请号】CN201520282080
【发明人】金鑫, 秦廷海, 张之敬, 叶鑫, 肖木铮
【申请人】北京理工大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月4日