本發(fā)明涉及一種數(shù)控機(jī)床刀具性能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，屬于機(jī)械加工設(shè)備檢測(cè)與應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

切削加工是目前機(jī)械加工行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的加工方法之一。高速切削過(guò)程中，刀/工摩擦接觸區(qū)的高溫、高壓、高頻沖擊等對(duì)刀具性能提出了更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。隨著數(shù)控機(jī)床可靠性與精度的逐漸提升，對(duì)刀具性能的要求也越來(lái)越高。因此，優(yōu)異性能的刀具不僅是獲得高精度、高質(zhì)量工件的保障，更能獲得高壽命的刀具，減小加工成本。

作為加工過(guò)程直接與加工件接觸并進(jìn)行切削的環(huán)節(jié)，刀具的性能直接影響了工件的加工精度以及表面粗糙度等指標(biāo)。在刀具的開發(fā)與研制的階段，對(duì)試驗(yàn)刀具加工性能的考評(píng)是刀具開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。

現(xiàn)有設(shè)備較多是針對(duì)刀具幾何參數(shù)檢測(cè)的，比如圓周跳動(dòng)、刀具前角、后角、直徑等幾何尺寸參數(shù)。但是制約刀具性能的不僅僅是幾何參數(shù)，表面涂層、刀具內(nèi)部材料是否存在缺陷等因素都會(huì)影響實(shí)際性能。

目前在對(duì)刀具性能檢測(cè)尚無(wú)系統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備，由于空間分布緊湊的原因，很難布置大量的檢測(cè)設(shè)備，一般僅采用振動(dòng)、噪聲以及顯微鏡下觀察表面形貌等手段，難以比較全面地評(píng)估刀具性能。而且，現(xiàn)有的刀具性能檢測(cè)裝置對(duì)于傳感器的安裝沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，傳感器的分布較為離散，集成化程度低。這樣不僅增加了每次安裝調(diào)試的時(shí)間，而且由于檢測(cè)過(guò)程中需要人為手動(dòng)更換傳感器，檢測(cè)效率和自動(dòng)化程度較低，并導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果易受人為因素影響產(chǎn)生偏差。為了彌補(bǔ)受試刀具加工過(guò)程表征參數(shù)不足且易受人為因素影響的問(wèn)題，開發(fā)一套集成有多種所需傳感器的刀具性能檢測(cè)檢測(cè)裝置以及相應(yīng)的試驗(yàn)方法具有很大的應(yīng)用價(jià)值。因此，需要開發(fā)一套具有多種傳感器且能夠高效快速反映刀具性能的檢測(cè)裝置及配套的檢測(cè)方法，提高刀具性能檢測(cè)的準(zhǔn)確性。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的刀具性能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，通過(guò)結(jié)合刀具在切削加工時(shí)的動(dòng)態(tài)參數(shù)、刀具表面磨損量以及加工板表面質(zhì)量間接反映出刀具的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決目前對(duì)刀具性能參數(shù)檢測(cè)中存在的需要人為安裝傳感器、測(cè)試結(jié)果受偶然因素干擾以及檢測(cè)指標(biāo)不足的問(wèn)題，提出了一種刀具性能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。該裝置采用多模塊組合的形式將裝夾部分、檢測(cè)部分以及加工部分整合在一個(gè)裝置上，實(shí)現(xiàn)一次裝夾后加工，便可檢測(cè)受試刀具加工時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及切削力等參數(shù)，記錄在內(nèi)部sd卡中。在檢測(cè)倉(cāng)后導(dǎo)出數(shù)據(jù)，并進(jìn)行表面粗糙度以及對(duì)給定加工輪廓的加工精度監(jiān)測(cè)分析，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中刀具性能檢測(cè)。

其中，所述的刀具性能主要通過(guò)一下三方面內(nèi)容對(duì)其加以評(píng)價(jià)：刀具表面磨損量；切削時(shí)的相關(guān)參數(shù)(包括振動(dòng)信號(hào)、噪聲信號(hào)、三個(gè)坐標(biāo)軸方向的切削力和切削溫度)；被加工件表面的加工質(zhì)量。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種刀具性能檢測(cè)裝置，包括試驗(yàn)件模塊、檢測(cè)倉(cāng)模塊和采集分析模塊；其特征在于：

所述試驗(yàn)件模塊包括試驗(yàn)件底座1、振動(dòng)傳感器2、噪聲傳感器5、紅外溫度攝像頭6、x向壓力傳感器3、數(shù)據(jù)采集電路4、z向壓力傳感器8、大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器9、y向壓力傳感器10和加工板13；

所述加工板13嵌入于試驗(yàn)件底座1；

所述振動(dòng)傳感器2位于試驗(yàn)件底座1內(nèi)部，當(dāng)加工板13放置后吸附固定在加工板13下表面，用于檢測(cè)刀具切削時(shí)的振動(dòng)信號(hào)；

所述的噪聲傳感器5布置于試驗(yàn)件底座1箱體四周面板頂部四個(gè)角落，在加工板13表面構(gòu)成空間噪聲場(chǎng)，用于檢測(cè)刀具切削時(shí)的噪聲信號(hào)；

所述x向壓力傳感器3位于試驗(yàn)件底座1內(nèi)部，布置于試驗(yàn)件底座1內(nèi)后側(cè)面板上，加工板13安裝固定后與加工板13接觸，用于檢測(cè)模擬切削過(guò)程中的x方向的切削力；

所述y向壓力傳感器10位于試驗(yàn)件底座1內(nèi)部，布置于試驗(yàn)件底座1內(nèi)左側(cè)面板上，加工板13安裝固定后與加工板13接觸，用于檢測(cè)模擬切削過(guò)程中的y方向的切削力；

所述z向壓力傳感器8位于試驗(yàn)件底座1內(nèi)部，布置于試驗(yàn)件底座1內(nèi)底部面板上，加工板13安裝固定后與加工板13接觸，用于檢測(cè)模擬切削過(guò)程中的z方向的切削力；

所述數(shù)據(jù)采集電路4位于試驗(yàn)件底座1內(nèi)部面板上，分別與振動(dòng)傳感器2、噪聲傳感器5、紅外溫度攝像頭6、x向壓力傳感器3、z向壓力傳感器8和y向壓力傳感器10通過(guò)數(shù)據(jù)線相連接，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)采集；

所述大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器9安裝在試驗(yàn)件底座1內(nèi)部面板上，與數(shù)據(jù)采集電路4通過(guò)數(shù)據(jù)線相連接，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

所述檢測(cè)倉(cāng)模塊包括檢測(cè)倉(cāng)14、表面粗糙度檢測(cè)儀15、表面檢測(cè)攝像頭16；

所述的表面粗糙度檢測(cè)儀15安裝于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)部面板上，在試驗(yàn)件模塊放入檢測(cè)倉(cāng)14后，加工板13表面與表面粗糙度檢測(cè)儀15的測(cè)頭接觸，測(cè)頭能夠在加工板13表面所在平面內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)表面粗糙度檢測(cè)；

所述的表面檢測(cè)攝像頭16安裝于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)部面板上，試驗(yàn)件模塊放入檢測(cè)倉(cāng)14后，所述的表面檢測(cè)攝像頭16能夠?qū)庸ぐ?3表面給定加工輪廓的加工精度進(jìn)行檢測(cè)；

所述采集分析模塊包括信號(hào)采集儀19；

所述的信號(hào)采集儀19通過(guò)數(shù)據(jù)線與檢測(cè)倉(cāng)模塊相連。

技術(shù)方案中所述紅外溫度攝像頭6固定于試驗(yàn)件底座1側(cè)面板上端，采用廣角鏡頭，視野覆蓋加工板13以及刀具22，能夠全方位檢測(cè)加工過(guò)程中刀具22表面以及加工板13表面溫度場(chǎng)分布，同時(shí)能夠檢測(cè)受試刀具22表面磨損情況。

技術(shù)方案中所述試驗(yàn)件底座1內(nèi)部設(shè)計(jì)有階梯狀的承載面用于承載加工板13，并通過(guò)試驗(yàn)件底座1前側(cè)面板和右側(cè)面板上的緊固螺栓7固定加工板13。

技術(shù)方案中所述噪聲傳感器5設(shè)有四個(gè)。

技術(shù)方案中所述試驗(yàn)件模塊還包括電源11和吊耳12；

所述電源11安裝在試驗(yàn)件底座1內(nèi)部面板上，通過(guò)螺栓連接固定；

所述吊耳12設(shè)有四個(gè)，布置于加工板13上表面四個(gè)角上，通過(guò)螺栓連接固定，方便加工板13安裝和拆卸，實(shí)現(xiàn)加工板13的隨待測(cè)機(jī)床以及對(duì)應(yīng)刀具類型更換。

技術(shù)方案中所述采集分析模塊還包括便攜電腦18；

所述便攜電腦18與信號(hào)采集儀19通過(guò)數(shù)據(jù)線相連。

一種刀具性能檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：初步進(jìn)行刀具設(shè)計(jì)，并制備相應(yīng)刀具；

第二步：定位安裝及調(diào)試傳感器；

第三步：設(shè)計(jì)模擬切削加工方案，確定切削參數(shù)以及切削路徑；

第四步：利用第一步所制備的刀具按照第三步所確定切削參數(shù)以及切削路徑對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行切削加工；

第五步：采集并存儲(chǔ)振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)數(shù)據(jù)、噪聲信號(hào)檢測(cè)數(shù)據(jù)、三個(gè)坐標(biāo)軸方向的切削力和切削溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)；

第六步：取回試驗(yàn)件模塊，放置于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)，利用表面粗糙度檢測(cè)儀15、表面檢測(cè)攝像頭16對(duì)加工板13表面進(jìn)行表面粗糙度和形位公差檢測(cè)，輸出表面粗糙度檢測(cè)數(shù)據(jù)和形位公差檢測(cè)數(shù)據(jù)；

第七步：采集數(shù)據(jù)傳回信號(hào)采集儀19，用于評(píng)測(cè)刀具性能。

第二步中所述傳感器包括x向壓力傳感器、y向壓力傳感器、z向壓力傳感器、振動(dòng)傳感器和噪聲傳感器。

第七步中所述數(shù)據(jù)包括振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)數(shù)據(jù)、噪聲信號(hào)檢測(cè)數(shù)據(jù)、三個(gè)坐標(biāo)軸方向的切削力和切削溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)、表面粗糙度檢測(cè)數(shù)據(jù)和形位公差檢測(cè)數(shù)據(jù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明專利所述的刀具性能檢測(cè)裝置能夠模擬真實(shí)切削加工中，刀具對(duì)加工件的切削作用。通過(guò)試驗(yàn)件的性能參數(shù)間接反映刀具的加工性能。

2、本發(fā)明專利所述的刀具性能檢測(cè)裝置采用模塊化的組合方式，以恒定的裝夾底座、可選配的傳感器檢測(cè)層以及可更換的被加工板的形式，使得應(yīng)用上具有針對(duì)性，降低成本。

3、本發(fā)明專利所述的刀具性能檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)大量嵌入式的傳感器，在加工過(guò)程中能夠全面地反應(yīng)刀具的動(dòng)態(tài)信息。在檢測(cè)倉(cāng)內(nèi)可以對(duì)被加工表面的幾何精度以及表面粗糙度等進(jìn)行快速檢測(cè)。從而比較全面地評(píng)判受試刀具的加工性能。

4、本發(fā)明專利所述的刀具性能檢測(cè)裝置集成化程度高，人為因素等誤差影響小，通過(guò)一次加工就能實(shí)現(xiàn)把想要的參數(shù)都檢測(cè)出來(lái)。

5、本發(fā)明專利所述的刀具性能檢測(cè)方法，采用流程化的檢測(cè)手段，可操作性強(qiáng)，能夠快速反映受試刀具的多項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，對(duì)指導(dǎo)刀具的升級(jí)改進(jìn)提供指導(dǎo)依據(jù)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明所述的刀具性能檢測(cè)裝置試驗(yàn)件模塊內(nèi)部不帶加工板的結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2為本發(fā)明所述的刀具性能檢測(cè)裝置試驗(yàn)件模塊帶加工板的軸測(cè)圖；

圖3為本發(fā)明所述的刀具性能檢測(cè)裝置檢測(cè)倉(cāng)模塊軸測(cè)示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的刀具性能檢測(cè)裝置試驗(yàn)件模塊與采集分析模塊結(jié)合的軸測(cè)圖；

圖5為本發(fā)明所述的刀具性能檢測(cè)裝置實(shí)際工作狀況軸測(cè)示意圖；

圖6為本發(fā)明所述的刀具性能檢測(cè)裝置試驗(yàn)件模塊布局示意圖；

圖7為本發(fā)明所述的刀具性能檢測(cè)方法流程圖；

圖中：

1.試驗(yàn)件底座，2.振動(dòng)傳感器，3.x向壓力傳感器，4.數(shù)據(jù)采集電路，5.噪聲傳感器，6.紅外溫度攝像頭，7.緊固螺栓，8.z向壓力傳感器，9.大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器，10.y向壓力傳感器，11.電源，12.吊耳，13.加工板，14.檢測(cè)倉(cāng)，15.表面粗糙度檢測(cè)儀，16.表面檢測(cè)攝像頭，17.收納箱，18.便攜電腦，19.信號(hào)采集儀，20.收納箱拉手，21.機(jī)床，22.刀具，23.機(jī)床夾具。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述：

本發(fā)明所述的刀具性能檢測(cè)裝置分為三大部分：試驗(yàn)件模塊、檢測(cè)倉(cāng)模塊以及采集分析模塊。

其中，所述的試驗(yàn)件模塊包括試驗(yàn)件底座1、振動(dòng)傳感器2、x向壓力傳感器3、數(shù)據(jù)采集電路4、噪聲傳感器5、紅外溫度攝像頭6、緊固螺栓7、z向壓力傳感器8、大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器9、y向壓力傳感器10、電源11、吊耳12以及加工板13。

所述的加工板13，是一塊待加工的板狀材料，嵌入于試驗(yàn)件底座1，試驗(yàn)件底座1內(nèi)部設(shè)計(jì)有階梯狀的承載面用于承載加工板13，并通過(guò)試驗(yàn)件底座1前側(cè)面板和右側(cè)面板上的緊固螺栓7固定加工板13；

試驗(yàn)件底座1靠近加工板13的一面為試驗(yàn)件底座1頂部，相對(duì)另一面為試驗(yàn)件底座1底部；

試驗(yàn)件底座1的長(zhǎng)邊且安裝有緊固螺栓的一面為試驗(yàn)件底座1的前側(cè)面板，前側(cè)面板對(duì)應(yīng)的一側(cè)為后側(cè)面板。

試驗(yàn)件底座1的短邊且安裝有緊固螺栓的一面為試驗(yàn)件底座1的右側(cè)面板，右側(cè)面板對(duì)應(yīng)的一側(cè)為左側(cè)面板。

所述的振動(dòng)傳感器2位于試驗(yàn)件底座1內(nèi)部，當(dāng)加工板13放置后便可吸附固定在加工板13下表面，用于檢測(cè)刀具切削時(shí)的振動(dòng)信號(hào)；

所述的x向壓力傳感器3位于試驗(yàn)件底座1內(nèi)部，布置于試驗(yàn)件底座1內(nèi)后側(cè)面板上，加工板13安裝固定后與其接觸，用于檢測(cè)模擬切削過(guò)程中的x方向的切削力；

所述的y向壓力傳感器10位于試驗(yàn)件底座1內(nèi)部，布置于試驗(yàn)件底座1內(nèi)左側(cè)面板上，加工板13安裝固定后與其接觸，用于檢測(cè)模擬切削過(guò)程中的y方向的切削力；

所述的z向壓力傳感器8位于試驗(yàn)件底座1內(nèi)部，布置于試驗(yàn)件底座1內(nèi)底部面板上，加工板13安裝固定后與其接觸，用于檢測(cè)模擬切削過(guò)程中的z方向的切削力；

所述的噪聲傳感器5設(shè)有四個(gè)，布置于試驗(yàn)件底座1箱體四周面板頂部四個(gè)角落，通過(guò)螺栓連接固定，在加工板13表面構(gòu)成空間噪聲場(chǎng)，用于檢測(cè)刀具切削時(shí)的噪聲信號(hào)；

技術(shù)方案中所述的紅外溫度攝像頭6安裝固定于試驗(yàn)件底座1側(cè)面板上端，通過(guò)螺栓連接，采用廣角鏡頭，視野覆蓋加工板13以及刀具22，能夠全方位檢測(cè)加工過(guò)程中刀具22表面以及加工板13表面溫度場(chǎng)分布，同時(shí)能夠?qū)κ茉嚨毒?2表面形貌進(jìn)行檢測(cè)，用于后續(xù)分析刀具表面磨損情況；

所述的數(shù)據(jù)采集電路4位于試驗(yàn)件底座1內(nèi)部面板上，通過(guò)螺栓連接固定，并且與振動(dòng)傳感器2、x向壓力傳感器3、z向壓力傳感器8、y向壓力傳感器10、噪聲傳感器5、紅外溫度攝像頭6通過(guò)數(shù)據(jù)線相連接，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)采集。

所述的大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器9安裝在試驗(yàn)件底座1內(nèi)部面板上，通過(guò)螺栓連接固定，并且與數(shù)據(jù)采集電路4通過(guò)數(shù)據(jù)線相連接，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

所述的電源11安裝在試驗(yàn)件底座1內(nèi)部面板上，通過(guò)螺栓連接固定；

技術(shù)方案中所述的緊固螺栓7設(shè)有八個(gè)，布置于試驗(yàn)件底座1四個(gè)側(cè)面，每個(gè)側(cè)面平行布置兩個(gè)；

所述的吊耳12設(shè)有四個(gè)，布置于加工板13上表面四個(gè)角上，通過(guò)螺栓連接固定，方便加工板13安裝和拆卸，實(shí)現(xiàn)加工板13的隨待測(cè)機(jī)床以及對(duì)應(yīng)刀具類型更換；

本發(fā)明專利所述的檢測(cè)倉(cāng)模塊包括檢測(cè)倉(cāng)14、表面粗糙度檢測(cè)儀15、表面檢測(cè)攝像頭16；

所述的表面粗糙度檢測(cè)儀15安裝于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)部面板上，通過(guò)螺栓連接固定，試驗(yàn)件模塊放入檢測(cè)倉(cāng)14后加工板13表面可與測(cè)頭接觸，測(cè)頭可在加工板13表面平面內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)表面粗糙度檢測(cè)；

所述的表面檢測(cè)攝像頭16安裝于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)部面板上，通過(guò)螺栓連接固定，試驗(yàn)件模塊放入檢測(cè)倉(cāng)14后，可對(duì)加工板13表面給定加工輪廓的加工精度進(jìn)行檢測(cè)；

本發(fā)明專利所述的采集分析模塊包括收納箱17、便攜電腦18、信號(hào)采集儀19、收納箱拉手20；

所述的信號(hào)采集儀19放置于收納箱17內(nèi)，通過(guò)數(shù)據(jù)線與便攜電腦18以及檢測(cè)倉(cāng)模塊相連。

參閱圖1和圖2，試驗(yàn)件模塊包括：試驗(yàn)件底座1，在試驗(yàn)件底座1內(nèi)部安裝有用于檢測(cè)模擬切削過(guò)程中振動(dòng)信號(hào)的振動(dòng)傳感器2、檢測(cè)模擬切削過(guò)程中x軸、y軸、z軸方向切削力的x向壓力傳感器3、y向壓力傳感器10和z向壓力傳感器8、用于采集傳輸模擬切削過(guò)程中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集電路4、用于存儲(chǔ)模擬切削過(guò)程中各參量信號(hào)數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器9、用于模擬切削過(guò)程中為信號(hào)檢測(cè)、采集傳輸以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)供電的電源11，噪聲傳感器5、紅外溫度攝像頭6安裝在試驗(yàn)件底座1上表面，在對(duì)刀具的模擬切削過(guò)程中，噪聲傳感器5可對(duì)切削過(guò)程中的噪聲進(jìn)行檢測(cè)，紅外溫度攝像頭6采用廣角鏡頭，視野覆蓋加工板13以及刀具22，以檢測(cè)加工過(guò)程中的切削溫度變化，同時(shí)能夠?qū)κ茉嚨毒?2表面形貌進(jìn)行檢測(cè)，用于后續(xù)分析刀具表面磨損情況。試驗(yàn)件底座1內(nèi)有階梯支撐面用于放置加工板13并通過(guò)緊固螺栓7固定，吊耳12通過(guò)螺栓連接固定于加工板13表面方便安裝和拆卸，實(shí)現(xiàn)加工板13的隨待測(cè)機(jī)床以及對(duì)應(yīng)刀具類型更換。試驗(yàn)件模塊為一個(gè)活動(dòng)裝置，檢測(cè)時(shí)通過(guò)安裝于機(jī)床加工平臺(tái)進(jìn)行切削，切削完成之后轉(zhuǎn)移到檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)部進(jìn)行加工板13表面質(zhì)量檢測(cè)。

參閱圖3，表面粗糙度檢測(cè)儀15、表面檢測(cè)攝像頭16安裝固定于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)部。待試驗(yàn)件模塊加工完成后放置于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)，通過(guò)表面粗糙度檢測(cè)儀15、表面檢測(cè)攝像頭16對(duì)加工板13進(jìn)行表面粗糙度以及加工零件的形位公差進(jìn)行考評(píng)。

參閱圖4，便攜電腦18、信號(hào)采集儀19放置于收納箱17內(nèi)，待試驗(yàn)件模塊加工完成后放置于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)，將檢測(cè)倉(cāng)模塊放置在收納箱17內(nèi)通過(guò)數(shù)據(jù)線與信號(hào)采集儀19相連接，

檢測(cè)倉(cāng)內(nèi)的表面粗糙度檢測(cè)儀15、表面檢測(cè)攝像頭16采集加工板表面加工質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)，并通過(guò)信號(hào)線將檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線與信號(hào)采集儀19相連接。

通過(guò)表面粗糙度檢測(cè)儀15、表面檢測(cè)攝像頭16對(duì)加工板13進(jìn)行表面粗糙度以及給定加工輪廓的加工精度進(jìn)行檢測(cè)并將數(shù)據(jù)傳輸給信號(hào)采集儀19，通過(guò)便攜電腦18以及本發(fā)明所述檢測(cè)方法對(duì)刀具性能就行評(píng)測(cè)。檢測(cè)完成后將試驗(yàn)件模塊、檢測(cè)倉(cāng)模塊以及采集分析模塊整理放置于收納箱17內(nèi)后便可以手拉收納箱拉手20離開，完成本次檢測(cè)工作。

參閱圖5，待檢測(cè)的刀具22安裝夾緊在機(jī)床21上，收納箱17中取出刀具性能檢測(cè)試驗(yàn)件模塊放置于機(jī)床加工平臺(tái)上，通過(guò)機(jī)床夾具23夾緊固定試驗(yàn)件底座1。按照既定加工軌跡對(duì)加工板13進(jìn)行銑削加工。

參閱圖6，模擬切削完成后的刀具性能檢測(cè)裝置試驗(yàn)件模塊放置于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)，表面粗糙度檢測(cè)儀15、表面檢測(cè)攝像頭16通過(guò)螺栓安裝固定于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)部，表面粗糙度檢測(cè)儀15測(cè)頭可與加工板13表面接觸并可以在加工板13表面所在平面內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)給定加工輪廓表面粗糙度檢測(cè)；表面檢測(cè)攝像頭16位于加工板13上方，對(duì)加工板13表面給定加工輪廓的加工精度進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)接口/sd卡與信號(hào)采集儀19相連，通過(guò)便攜電腦18以及本發(fā)明所述檢測(cè)方法對(duì)刀具性能就行評(píng)測(cè)。同時(shí)可用充電接口對(duì)試驗(yàn)件模塊內(nèi)部電源11進(jìn)行充電。

參閱圖5與圖6，所述的刀具性能檢測(cè)裝置在用于檢測(cè)刀具性能時(shí)，先將被檢測(cè)機(jī)床刀具22安裝在機(jī)床21上，再將安裝有對(duì)應(yīng)機(jī)床刀具所加工工件材料類型的加工板13以及如前所述的安裝各檢測(cè)傳感器的試驗(yàn)件底座1放置于機(jī)床22工作平面上，并通過(guò)機(jī)床夾具23夾緊。

待準(zhǔn)備工作完成后，進(jìn)行刀具模擬切削。在切削過(guò)程中打開試驗(yàn)件模塊中的電源11并使各傳感器工作，通過(guò)x向壓力傳感器3、y向壓力傳感器10和z向壓力傳感器8分別檢測(cè)模擬切削過(guò)程中x軸、y軸、z軸方向的切削力；通過(guò)振動(dòng)傳感器2檢測(cè)模擬切削過(guò)程中刀具22與加工板13作用時(shí)的振動(dòng)信號(hào)；通過(guò)噪聲傳感器5對(duì)切削過(guò)程中的噪聲進(jìn)行檢測(cè)，紅外溫度攝像頭6檢測(cè)加工過(guò)程中的刀具22表面以及加工板13表面溫度場(chǎng)分布，同時(shí)對(duì)受試刀具22表面檢測(cè)磨損情況；在模擬切削加工過(guò)程中，各傳感器信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集電路4對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并存儲(chǔ)在大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器9內(nèi)。

加工完成后，取下試驗(yàn)件模塊，將其放置于專用檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)，然后將檢測(cè)倉(cāng)模塊通過(guò)數(shù)據(jù)接口與收納箱17內(nèi)部信號(hào)采集儀19、便攜電腦18相連接。通過(guò)檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)部表面粗糙度檢測(cè)儀15、表面檢測(cè)攝像頭16對(duì)加工板13進(jìn)行表面粗糙度以及給定加工輪廓的加工精度進(jìn)行檢測(cè)并將采集的信號(hào)傳輸給信號(hào)采集儀19，利用本發(fā)明所述檢測(cè)方法進(jìn)行刀具性能評(píng)測(cè)。

檢測(cè)完成后只需將各模塊裝箱整理收拾，便可以提著收納箱17便可以隨拉隨走。

參閱圖7，本專利所述的刀具性能檢測(cè)方法為：

第一步：初步進(jìn)行刀具設(shè)計(jì)，并制備相應(yīng)刀具；

第二步：傳感器定位安裝及調(diào)試。在安裝所述檢測(cè)裝置前需要位置定位檢測(cè)，所使用的機(jī)床也需要經(jīng)過(guò)激光干涉儀以及球桿儀等高級(jí)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)過(guò)，使之確保除了刀具因素之外其他精度均滿足要求。

第三步：設(shè)計(jì)模擬切削加工方案，確定切削參數(shù)以及切削路徑。對(duì)加工板13表面劃分區(qū)域，進(jìn)行粗加工、半精加工、精加工平面區(qū)域加工；切削參數(shù)按照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選取合理范圍；切削路徑可以選擇如“s”形加工；

第四步：利用所設(shè)計(jì)的刀具按照設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行切削加工；

第五步：采集并存儲(chǔ)檢測(cè)信號(hào)，包括振動(dòng)信號(hào)、噪聲信號(hào)、三個(gè)坐標(biāo)軸方向的切削力和切削溫度；

第六步：取回試驗(yàn)件模塊，放置于檢測(cè)倉(cāng)14內(nèi)，利用表面粗糙度檢測(cè)儀15、表面檢測(cè)攝像頭16對(duì)加工板13表面進(jìn)行表面粗糙度和形位公差檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)加工板13表面的加工質(zhì)量檢測(cè)，并輸出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(包括表面粗糙度檢測(cè)數(shù)據(jù)和形位公差檢測(cè)數(shù)據(jù))；

第七步：所有采集數(shù)據(jù)傳回信號(hào)采集儀19(包括如前所述存儲(chǔ)在大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器9中的采集信號(hào)數(shù)據(jù)，以及第六步中表面粗糙度檢測(cè)數(shù)據(jù)和形位公差檢測(cè)數(shù)據(jù))；

第八步：信號(hào)采集儀19中的采集數(shù)據(jù)備用于評(píng)測(cè)相應(yīng)刀具性能。

本發(fā)明中所述的實(shí)例是為了便于該領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解和應(yīng)用本發(fā)明，本發(fā)明只是一種優(yōu)化的實(shí)例，或者說(shuō)是一種較佳的具體技術(shù)方案。如果相關(guān)的技術(shù)人員在堅(jiān)持本發(fā)明基本技術(shù)方案的情況下，做出不需要經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等效結(jié)構(gòu)變化或各種修改都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。