[发明专利]具有微小三向切削力测量系统的智能刀具

权利要求书

1.一种具有微小三向切削力测量系统的智能刀具，所述的智能刀具包括刀杆（1）及切削刀片（3），其特征是：所述的智能刀具还包括微小三向切削力测量系统（2）、密封盖（4）以及信号接口端（5）；刀杆（1）由刀头（1a）、刀杆主体（1c）以及连接刀头（1a）和刀杆主体（1c）的过渡段（1b）三部分组成；切削刀片（3）固定装在刀头（1a）上，切削刀片（3）的上表面与刀杆主体（1c）中心面重合设置，切削刀片（3）的刀尖位于刀杆主体（1c）的中心线上；刀杆主体（1c）的前端设有感知测量段，感知测量段设有测力凹腔；微小三向切削力测量系统（2）固接安装于感知测量段的测力凹腔中，微小三向切削力测量系统（2）通过与感知测量段固接的密封盖（4）密封于测力凹腔内；刀杆主体（1c）的后端沿轴向设有长孔（11），感知测量段设有与长孔（11）连通的导线孔（12a）；信号接口端（5）位于刀杆主体（1c）的长孔（11）后端部。

2.如权利要求1所述的具有微小三向切削力测量系统的智能刀具，其特征是：所述的感知测量段由两个封装段（1ca）和位于两个封装段（1ca）之间的四棱柱结构段（1cb）组成，从而形成刀杆周侧面上的测力凹腔，四棱柱结构段（1cb）及两个封装段（1ca）的中心线均与刀杆主体（1c）的中心线重合，两个封装段（1ca）位于相同侧的外侧面与密封盖（4）固接，四棱柱结构段（1cb）的四个外侧面各设有一个与长孔（11）连通的导线孔（12a）。

3.如权利要求2所述的具有微小三向切削力测量系统的智能刀具，其特征是：所述的微小三向切削力测量系统（2）包括四个感知单元（2a），两个封装段（1ca）位于同一外侧面的中心处横跨配对固定一个感知单元（2a），感知单元（2a）与四棱柱结构段（1cb）间形成中空间隔腔。

4.如权利要求3所述的具有微小三向切削力测量系统的智能刀具，其特征是：所述的感知单元（2a）为单个传感器或至少两个传感器组成的传感阵列。

5.如权利要求3或4所述的具有微小三向切削力测量系统的智能刀具，其特征是：所述的封装段（1ca）的四个外侧面中心处分别加工有一个感知单元安装凹槽（15a），每个感知单元（2a）匹配安装在两个封装段（1ca）位于同一侧面的两个感知单元安装凹槽（15a）内。

6.一种具有微小三向切削力测量系统的智能刀具，所述的智能刀具包括刀杆（1）及切削刀片（3），其特征是：所述的智能刀具还包括微小三向切削力测量系统（2）、信号接口端（5）以及感知基片（9）；刀杆（1）由刀头（1a）、刀杆主体（1c）以及连接刀头（1a）和刀杆主体（1c）的过渡段（1b）三部分组成；切削刀片（3）固定装在刀头（1a）上，切削刀片（3）的上表面与刀杆主体（1c）中心面重合设置，切削刀片（3）的刀尖位于刀杆主体（1c）的中心线上；刀杆主体（1c）的前端有感知测量段，感知测量段设有测力凹腔，感知基片（9）固定于感知测量段的测力凹腔上；微小三向切削力测量系统（2）固接安装在感知基片（9）面向测力凹腔的内侧面上，微小三向切削力测量系统（2）通过感知基片（9）密封于测力凹腔内；刀杆主体（1c）的后端沿轴向设有长孔（11），感知测量段设有与长孔（11）连通的导线孔（12a）；信号接口端（5）位于刀杆主体（1c）的长孔（11）后端。

7.如权利要求6所述的具有微小三向切削力测量系统的智能刀具，其特征是：所述的感知测量段由两个封装段（1ca）和位于两个封装段（1ca）之间的四棱柱结构段（1cb）组成，从而形成刀杆周侧面上连通的测力凹腔，四棱柱结构段（1cb）及两个封装段（1ca）的中心线均与刀杆主体（1c）的中心线重合；两个封装段（1ca）的同一外侧面上横跨配对固定安装一个感知基片（9）；四棱柱结构段（1cb）的四个侧面上各设有一个与刀杆主体（1c）的长孔（11）连通的导线孔（12a）。

8.如权利要求6或7所述的具有微小三向切削力测量系统的智能刀具，其特征是：所述的微小三向切削力测量系统（2）包括四个感知单元（2a），传感器单元（2a）固接安装在感知基片（9）面向测力凹腔内侧面的中心位置。

9.如权利要求8所述的具有微小三向切削力测量系统的智能刀具，其特征是：所述的感知单元（2a）为单个传感器或至少两个传感器组成的传感阵列。