旋转式无线测力计的制作方法

本实用新型涉及机加工设备测力装置技术领域。

背景技术：
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现有切削力测试装置都是固定式的，需要固定在底板上，利用数据线传输力信号，因而只能测量车削、磨削、铣削等相对运动较为简单的切削力，而对于珩齿切削等相对运动复杂、需要测力计随着驱动轴旋转的加工方式则不再适用。

技术实现要素：
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鉴于此，有必要设计一种可以随驱动轴旋转、用于测量珩齿切削工艺数据的测力计设备。

旋转式无线测力计，由联轴器和测力计组成；其中，联轴器包括联轴器盘体、轴和键槽，联轴器盘体为圆盘状，其圆心处垂直连接轴，键槽设置在轴上，轴与联轴器盘体连接处设置有轴肩，联轴器盘体表面环绕轴均布设置有多个螺孔。

测力计包括基盘、无线发射器、压电式多维力传感器和盖板；其中基盘为圆形，基盘圆心处设置有轴孔，该轴孔通过键槽与轴连接，基盘表面设置有多个螺孔，螺孔与联轴器盘体表面螺孔位置一一对应并通过螺栓连接；基盘上朝向联轴器一侧开有容腔，压电式多维力传感器安装在容腔内并由盖板遮盖固定，无线发射器安装在基盘外缘上，无线发射器与压电式多维力传感器信号连接。

压电式多维力传感器包括基座、轴向压电传感器、径向压电传感器和信号输出线；其中基座为方形板，其中心安装向外凸起的轴向压电传感器，基座侧边处设置有狭缝，狭缝内安装径向压电传感器，信号输出线连接至无线发射器。

工作时，测力计基盘通过环绕基盘的螺孔与驱动主轴连接紧固，并通过联轴器连接珩齿刀具，驱动主轴输出的动力由测力计传递给珩齿刀具。在珩齿过程中，联轴器盘体挤压盖板，进而挤压轴向压电传感器，轴向压电传感器输出信号至无线发射器，从而输出轴向力信号；基座狭缝在径向力作用下周期性变形，从而使径向压电传感器输出信号至无线发射器，从而输出径向力信号。

优选的，为保证测力计重心与轴线一致，键槽有三个，环绕轴均布；基盘上安装有三个压电式多维力传感器，环绕基盘轴线均布；无线发射器有三个，环绕基盘外缘均布。

优选的，盖板内侧设置有盲孔，盲孔内容纳轴向压电传感器，保证盖板与轴向压电传感器的接触不失效，并通过轴向压电传感器定位基座。

优选的，无线发射器由发射器和发射器底座组成，发射器底座固定安装在基盘上，发射器安装在发射器底座外侧，并通过发射器底座与基盘连接固定。

本实用新型提供了一种可以随驱动轴转动的测力计设计，实现了对珩齿切削等运动状态复杂的机加工工艺中刀具受力的精确测量。

附图说明：

附图1是旋转式无线测力计的具体实施例结构示意图；

附图2是旋转式无线测力计的具体实施例联轴器局部结构示意图；

附图3是旋转式无线测力计的具体实施例测力计局部结构示意图；

附图4是旋转式无线测力计的具体实施例压电式多维力传感器结构示意图。

图中：联轴器1、联轴器盘体101、轴102、键槽103、测力计2、基盘201、无线发射器202、盖板203、压电式多维力传感器3、基座301、轴向压电传感器302、径向压电传感器303、信号输出线304。

具体实施方式：

旋转式无线测力计，由联轴器1和测力计2组成；其中，联轴器1包括联轴器盘体101、轴102和键槽103，联轴器盘体101为圆盘状，其圆心处垂直连接轴102，键槽103有三个，环绕轴102均布设置在轴102上，轴102与联轴器盘体101连接处设置有轴肩，联轴器盘体101表面环绕轴102均布设置有六个螺孔。

测力计包括基盘201、无线发射器202、压电式多维力传感器3和盖板203；其中基盘201为圆形，基盘201圆心处设置有轴孔，该轴孔通过键槽与轴102连接，基盘201表面设置有六个螺孔，螺孔与联轴器盘体表面螺孔位置一一对应并通过螺栓连接；基盘201上朝向联轴器1一侧开有容腔，压电式多维力传感器3安装在容腔内并由盖板203遮盖固定，无线发射器202安装在基盘201外缘上，无线发射器202与压电式多维力传感器3信号连接。

压电式多维力传感器3包括基座301、轴向压电传感器302、径向压电传感器303和信号输出线304；其中基座301为方形板，其中心安装向外凸起的轴向压电传感器302，基座侧边处设置有狭缝，狭缝内安装径向压电传感器303，信号输出线304连接至无线发射器202。盖板内侧设置有盲孔，盲孔内容纳轴向压电传感器302。

基盘201上安装有三个压电式多维力传感器3，环绕基盘201轴线均布；无线发射器202有三个，环绕基盘201外缘均布。