申请/专利权人：重庆大学

申请日：2023-12-18

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117840816A

主分类号：B23Q15/16

分类号：B23Q15/16;B23Q17/09

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.04.09#公开

摘要：发明提供一种刀具状态实时监测与磨损补偿一体化智能车刀。该一体化智能车刀利用振动传感器、力传感器对车削加工中的振动和力进行实时测量后基于柔性铰链组，通过一定的人工智能模型对车刀的磨损状态和剩余寿命做出预测，并反馈一个补偿值给控制系统控制压电驱动器实现磨损补偿。该一体化智能车刀可以实现车削加工的振动和力的实时测量并无线传输至上位机，能够实现刀具状态监测、预测刀具磨损及剩余寿命等功能。

主权项：1.一种刀具状态实时监测与磨损补偿一体化智能车刀，其特征在于：包括刀片1、刀头3、刀杆5、夹持部分10和信息采集单元；所述刀杆5整体为长方体条状结构；所述刀杆5的两端分别标记为首端和尾端；所述刀杆5的四侧周壁分别标记为侧壁Ⅰ、侧壁Ⅱ、侧壁Ⅲ和侧壁Ⅳ；所述刀头3布置在刀杆5的首端；所述刀头3上可拆卸地固定连接有刀片1；所述刀头3和刀杆5共同组成刀臂；所述刀臂上沿刀杆5轴向方向开设有振动传感器安装孔24；所述刀杆5内还设置有刀杆信号孔25；所述刀杆信号孔25连通振动传感器安装孔24和外界；所述刀杆信号孔25的一侧孔口位于侧壁Ⅳ；所述刀杆5的四侧周壁在靠近首端的位置处设置有浅槽；所述侧壁Ⅳ的浅槽外罩设有电路板外壳13；所述电路板外壳13与侧壁Ⅳ合围出容置空间；所述夹持部分10具有内腔；所述刀杆5的尾端伸入夹持部分10的内腔中；所述刀杆5的侧壁与内腔的腔壁之间固定设置有柔性铰链28；所述刀杆5的尾端端面与内腔的腔底之间设置有压电陶瓷驱动器29；所述信息采集单元包括4片PVDF力传感器4、数据采集及处理电路板19和振动传感器23；所述PVDF力传感器4粘贴在浅槽中；所述振动传感器23布置在振动传感器安装孔24中；所述振动传感器安装孔24的孔口采用堵头16封堵；所述数据采集及处理电路板19布置在容置空间中；所述PVDF力传感器4、振动传感器23和压电陶瓷驱动器29均与数据采集及处理电路板19连接；所述刀杆信号孔25用于容置传感器导线；工作时，工件在刀片1的作用下产生塑性形变；PVDF力传感器4和振动传感器23对切削过程中的力信号和振动信号进行采集；所述数据采集及处理电路板19将信号传输至上位机；所述上位机对切削工况进行决策分析，控制压电陶瓷驱动器29进行磨损补偿。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆大学 一种刀具状态实时监测与磨损补偿一体化智能车刀

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