CN115921967A - 一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铣削加工中的铣削力测量技术，具体是一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统。本发明解决了现有铣削力测量技术测量精度低、适用范围受限的问题。一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统，包括连接方块、铣刀刀柄、中心螺钉、垫片、铣刀刀盘、四个径向弹性方套筒、四个紧固圆盘A、四个紧固圆套筒A、四个转接圆盘A、四组定位螺钉A、四个竖向弹性方套筒、四个紧固圆盘B、四个紧固圆套筒B、四个转接圆盘B、四组定位螺钉B、四根连接圆梁、四组装配螺钉A、四组装配螺钉B、保护圆套筒、保护圆盘、四个锁紧螺钉A、四个锁紧螺钉B。本发明适用于各种场合（例如实验室、生产现场等）下的铣削加工。

Description

一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统

技术领域

本发明涉及铣削加工中的铣削力测量技术，具体是一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统。

背景技术

在铣削加工过程中，铣削力直接影响着工艺系统的变形、刀具磨损、功率消耗以及切削热的产生。因此，铣削力的测量对研究铣削机理和指导实际铣削加工具有十分重要的意义。在现有技术条件下，铣削力的测量主要是采用应变式测力仪或压电式测力仪来实现的。然而，这两种测力仪由于自身结构所限，存在如下问题：其一，应变式测力仪存在的问题是：由于电阻应变片粘贴工艺的局限性，一方面导致其测量精度低，另一方面导致其不适合在高温环境下使用，由此导致其适用范围受限。其二，压电式测力仪存在的问题是：由于压电晶体单向性不够，导致其测量三向力时存在相互干涉、测量静态力时具有滞后性，由此导致其测量精度低。其三，应变式测力仪和压电式测力仪共同存在的问题是：体积较大，由此导致适用范围受限。基于此，有必要发明一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统，以解决现有铣削力测量技术测量精度低、适用范围受限的问题。

发明内容

本发明为了解决现有铣削力测量技术测量精度低、适用范围受限的问题，提供了一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统，包括连接方块、铣刀刀柄、中心螺钉、垫片、铣刀刀盘、四个径向弹性方套筒、四个紧固圆盘A、四个紧固圆套筒A、四个转接圆盘A、四组定位螺钉A、四个竖向弹性方套筒、四个紧固圆盘B、四个紧固圆套筒B、四个转接圆盘B、四组定位螺钉B、四根连接圆梁、四组装配螺钉A、四组装配螺钉B、保护圆套筒、保护圆盘、四个锁紧螺钉A、四个锁紧螺钉B；

其中，连接方块的顶面与底面之间贯通开设有中心圆孔A，且中心圆孔A为上细下粗的台阶孔；中心圆孔A的细段的孔壁与连接方块的两个相对侧面之间贯通开设有两个相互对称且槽口朝上的键槽；连接方块的四个外侧面中央各延伸设置有一根径向弹性方梁；每根径向弹性方梁的外端面中央与中心圆孔A的粗段的孔壁之间均贯通开设有一个径向圆孔；每根径向弹性方梁的外端面四角均一一对应地开设有四个定位盲螺孔A，且四个定位盲螺孔A为一组；

铣刀刀柄的下端面延伸设置有中心凸环和两个相互对称的键块，且中心凸环的内侧面设有内螺纹；中心凸环嵌设于中心圆孔A的细段内，且两个键块一一对应地嵌设于两个键槽内；

中心螺钉贯穿垫片，且中心螺钉的尾端旋拧于中心凸环内；垫片紧压中心圆孔A的细段与粗段之间的连接面；

铣刀刀盘的上端面边缘延伸设置有四根沿周向等距排列的竖向弹性方梁；每根竖向弹性方梁的上端面中央与铣刀刀盘的下端面之间均贯通开设有一个竖向圆孔；每根竖向弹性方梁的上端面四角均一一对应地开设有四个定位盲螺孔B，且四个定位盲螺孔B为一组；铣刀刀盘的侧面开设有四个沿周向等距排列的锁紧盲螺孔；

四个径向弹性方套筒一一对应地套设于四根径向弹性方梁上；

每个径向弹性方套筒的顶、底壁均各贯通开设有一个安装孔A，且两个安装孔A为一对；每个安装孔A均为台阶孔，且每个安装孔A的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；每个安装孔A的粗段内均嵌设有一个薄膜应变传感器A；四对薄膜应变传感器A通过导线共同连接构成惠斯通电桥电路A；

每个径向弹性方套筒的两个侧壁均各贯通开设有一个安装孔B，且两个安装孔B为一对；每个安装孔B均为台阶孔，且每个安装孔B的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；每个安装孔B的粗段内均嵌设有一个薄膜应变传感器B；四对薄膜应变传感器B通过导线共同连接构成惠斯通电桥电路B；

每个紧固圆盘A的端面中央均贯通开设有一个方孔A；每个紧固圆盘A的外侧面均为台阶面；

四个紧固圆盘A通过四个方孔A一一对应地套设于四个径向弹性方套筒上，且四个方孔A的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器A的内端和四对薄膜应变传感器B的内端；

每个紧固圆套筒A的两端均设有敞口；每个紧固圆套筒A的内腔均同轴设置有一个圆隔板A；每个圆隔板A的端面中央均贯通开设有一个方孔B；

四个紧固圆套筒A通过四个方孔B一一对应地套设于四个径向弹性方套筒上，且四个方孔B的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器A的外端和四对薄膜应变传感器B的外端；四个紧固圆套筒A的内端敞口与四个紧固圆盘A一一对接；

每个转接圆盘A的内端面中央均延伸设置有一个方形凸台A；每个方形凸台A的内端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台A；每个方形凸台A的内端面四角与对应转接圆盘A的外端面之间均一一对应地贯通开设有四个定位沉孔A，且四个定位沉孔A为一组；每个转接圆盘A的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配通螺孔A，且四个装配通螺孔A为一组；每个转接圆盘A的外端面中央均开设有一个径向圆槽；

四个转接圆盘A一一对应地封盖于四个紧固圆套筒A的外端敞口上，且四个圆柱凸台A一一对应地嵌设于四个径向圆孔内，四组定位沉孔A与四组定位盲螺孔A一一对接；

每组定位螺钉A均包括四个定位螺钉A；

四组定位螺钉A一一对应地贯穿四组定位沉孔A，且四组定位螺钉A的尾端一一对应地旋拧于四组定位盲螺孔A内；

四个竖向弹性方套筒一一对应地套设于四根竖向弹性方梁上；

每个竖向弹性方套筒的内、外侧壁均各贯通开设有一个安装孔C，且两个安装孔C为一对；每个安装孔C均为台阶孔，且每个安装孔C的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；每个安装孔C的粗段内均嵌设有一个薄膜应变传感器C；四对薄膜应变传感器C通过导线共同连接构成惠斯通电桥电路C；

每个竖向弹性方套筒的另外两个侧壁均各贯通开设有一个安装孔D，且两个安装孔D为一对；每个安装孔D均为台阶孔，且每个安装孔D的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；

每个紧固圆盘B的端面中央均贯通开设有一个方孔C；每个紧固圆盘B的外侧面均为台阶面；

四个紧固圆盘B通过四个方孔C一一对应地套设于四个竖向弹性方套筒上，且四个方孔C的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器C的下端；

每个紧固圆套筒B的两端均设有敞口；每个紧固圆套筒B的内腔均同轴设置有一个圆隔板B；每个圆隔板B的端面中央均贯通开设有一个方孔D；

四个紧固圆套筒B通过四个方孔D一一对应地套设于四个竖向弹性方套筒上，且四个方孔D的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器C的上端；四个紧固圆套筒B的下端敞口与四个紧固圆盘B一一对接；

每个转接圆盘B的下端面中央均延伸设置有一个方形凸台B；每个方形凸台B的下端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台B；每个方形凸台B的下端面四角与对应转接圆盘B的上端面之间均一一对应地贯通开设有四个定位沉孔B，且四个定位沉孔B为一组；每个转接圆盘B的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配通螺孔B，且四个装配通螺孔B为一组；每个转接圆盘B的上端面中央均开设有一个竖向圆槽；

四个转接圆盘B一一对应地封盖于四个紧固圆套筒B的上端敞口上，且四个圆柱凸台B一一对应地嵌设于四个竖向圆孔内，四组定位沉孔B与四组定位盲螺孔B一一对接；

每组定位螺钉B均包括四个定位螺钉B；

四组定位螺钉B一一对应地贯穿四组定位沉孔B，且四组定位螺钉B的尾端一一对应地旋拧于四组定位盲螺孔B内；

每根连接圆梁均为直角形结构，且每根连接圆梁均包括径向梁段和竖向梁段；

每根连接圆梁的径向梁段的内端面均同轴固定有一个圆形法兰盘A；每个圆形法兰盘A的内端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台C；每个圆形法兰盘A的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配圆孔A，且四个装配圆孔A为一组；

每根连接圆梁的竖向梁段的下端面均同轴固定有一个圆形法兰盘B；每个圆形法兰盘B的下端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台D；每个圆形法兰盘B的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配圆孔B，且四个装配圆孔B为一组；

每组装配螺钉A均包括四个装配螺钉A；

四组装配螺钉A一一对应地贯穿四组装配圆孔A，且四组装配螺钉A的尾端一一对应地旋拧于四组装配通螺孔A内；

每组装配螺钉B均包括四个装配螺钉B；

四组装配螺钉B一一对应地贯穿四组装配圆孔B，且四组装配螺钉B的尾端一一对应地旋拧于四组装配通螺孔B内；

保护圆套筒的两端均设有敞口；保护圆套筒的内侧面下端与铣刀刀盘的侧面配合；保护圆套筒的侧壁下部贯通开设有四个沿周向等距排列的锁紧圆孔A，且四个锁紧圆孔A与四个锁紧盲螺孔一一对接；保护圆套筒的上边缘为外折边，且外折边的端面贯通开设有四个沿周向等距排列的锁紧通螺孔；

保护圆盘的端面中央贯通开设有中心圆孔B；保护圆盘的端面边缘贯通开设有四个沿周向等距排列的锁紧圆孔B；保护圆盘通过中心圆孔B套设于铣刀刀柄的侧面下部，且保护圆盘封盖于保护圆套筒的上端敞口上，四个锁紧圆孔B与四个锁紧通螺孔一一对接；

四个锁紧螺钉A一一对应地贯穿四个锁紧圆孔A，且四个锁紧螺钉A的尾端一一对应地旋拧于四个锁紧盲螺孔内；

四个锁紧螺钉B一一对应地贯穿四个锁紧圆孔B，且四个锁紧螺钉B的尾端一一对应地旋拧于四个锁紧通螺孔内。

工作时，铣刀刀盘上安装有铣刀刀片；惠斯通电桥电路A的输出端、惠斯通电桥电路B的输出端、惠斯通电桥电路C的输出端均与信号处理模块的输入端连接；信号处理模块的输出端与PC机的输入端连接。在进行铣削加工时，铣刀刀片的刀尖处受到铣削力。具体工作过程如下：一、铣削力的轴向分力依次经铣刀刀片、铣刀刀盘、四根竖向弹性方梁、四个转接圆盘B、四个圆形法兰盘B、四根连接圆梁、四个圆形法兰盘A、四个转接圆盘A传递至四根径向弹性方梁和四个径向弹性方套筒，使得四根径向弹性方梁和四个径向弹性方套筒产生较大的应力，由此使得四根径向弹性方梁和四个径向弹性方套筒发生形变，从而使得四对薄膜应变传感器A发生形变。此时，由于四对薄膜应变传感器A的输出信号不一致，使得惠斯通电桥电路A处于非平衡状态，惠斯通电桥电路A由此输出电压信号，该电压信号经信号处理模块进行处理后传输至PC机，PC机根据接收到的电压信号即可实时获取铣削加工中的铣削力的轴向分力信息。二、铣削力的切向分力依次经铣刀刀片、铣刀刀盘、四根竖向弹性方梁、四个转接圆盘B、四个圆形法兰盘B、四根连接圆梁、四个圆形法兰盘A、四个转接圆盘A传递至四根径向弹性方梁和四个径向弹性方套筒，使得四根径向弹性方梁和四个径向弹性方套筒产生较大的应力，由此使得四根径向弹性方梁和四个径向弹性方套筒发生形变，从而使得四对薄膜应变传感器B发生形变。此时，由于四对薄膜应变传感器B的输出信号不一致，使得惠斯通电桥电路B处于非平衡状态，惠斯通电桥电路B由此输出电压信号，该电压信号经信号处理模块进行处理后传输至PC机，PC机根据接收到的电压信号即可实时获取铣削加工中的铣削力的切向分力信息。三、铣削力的径向分力依次经铣刀刀片、铣刀刀盘传递至四根竖向弹性方梁和四个竖向弹性方套筒，使得四根竖向弹性方梁和四个竖向弹性方套筒产生较大的应力，由此使得四根竖向弹性方梁和四个竖向弹性方套筒发生形变，从而使得四对薄膜应变传感器C发生形变。此时，由于四对薄膜应变传感器C的输出信号不一致，使得惠斯通电桥电路C处于非平衡状态，惠斯通电桥电路C由此输出电压信号，该电压信号经信号处理模块进行处理后传输至PC机，PC机根据接收到的电压信号即可实时获取铣削加工中的铣削力的径向分力信息。

基于上述过程，与现有铣削力测量技术相比，本发明所述的一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统通过采用全新结构，实现了集铣削加工功能和铣削力测量功能于一体，由此具备了如下优点：其一，与应变式测力仪相比，本发明不再受电阻应变片粘贴工艺的局限性影响，因此其测量精度更高，且适合在高温环境下使用，由此使得适用范围不再受限。其二，与压电式测力仪相比，本发明不再受压电晶体单向性不够的影响，因此其测量三向力时不存在相互干涉、测量静态力时不具有滞后性，由此使得测量精度更高。其三，与应变式测力仪和压电式测力仪相比，本发明的体积更小，因此其适用范围不再受限。

本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了现有铣削力测量技术测量精度低、适用范围受限的问题，适用于各种场合（例如实验室、生产现场等）下的铣削加工。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是本发明中连接方块的立体结构示意图。

图5是本发明中铣刀刀柄的立体结构示意图。

图6是本发明中铣刀刀盘的立体结构示意图。

图7是本发明中径向弹性方套筒的立体结构示意图。

图8是本发明中紧固圆盘A的立体结构示意图。

图9是本发明中紧固圆套筒A的立体结构示意图。

图10是本发明中径向弹性方套筒、紧固圆盘A、紧固圆套筒A的立体结构爆炸图。

图11是本发明中转接圆盘A的立体结构示意图一。

图12是本发明中转接圆盘A的立体结构示意图二。

图13是本发明中竖向弹性方套筒的立体结构示意图。

图14是本发明中紧固圆盘B的立体结构示意图。

图15是本发明中紧固圆套筒B的立体结构示意图。

图16是本发明中竖向弹性方套筒、紧固圆盘B、紧固圆套筒B的立体结构爆炸图。

图17是本发明中转接圆盘B的立体结构示意图一。

图18是本发明中转接圆盘B的立体结构示意图二。

图19是本发明中连接圆梁的立体结构示意图。

图20是本发明中径向弹性方套筒、紧固圆盘A、紧固圆套筒A、竖向弹性方套筒、紧固圆盘B、紧固圆套筒B、连接圆梁的立体结构爆炸图。

图21是本发明中保护圆套筒的立体结构示意图。

图22是本发明中保护圆盘的立体结构示意图。

图23是本发明中薄膜应变传感器A的立体结构示意图。

图24是本发明中薄膜应变传感器A的立体结构爆炸图。

图25是本发明中薄膜应变传感器B的立体结构示意图。

图26是本发明中薄膜应变传感器B的立体结构爆炸图。

图27是本发明中薄膜应变传感器C的立体结构示意图。

图28是本发明中薄膜应变传感器C的立体结构爆炸图。

图中：1-连接方块，1.1-中心圆孔A，1.2-键槽，1.3-径向弹性方梁，1.4-径向圆孔，1.5-定位盲螺孔A，2-铣刀刀柄，2.1-中心凸环，2.2-键块，3-中心螺钉，4-垫片，5-铣刀刀盘，5.1-竖向弹性方梁，5.2-竖向圆孔，5.3-定位盲螺孔B，5.4-锁紧盲螺孔，6-径向弹性方套筒，6.1-安装孔A，6.2-安装孔B，7-紧固圆盘A，7.1-方孔A，8-紧固圆套筒A，8.1-圆隔板A，8.2-方孔B，9-转接圆盘A，9.1-方形凸台A，9.2-圆柱凸台A，9.3-定位沉孔A，9.4-装配通螺孔A，9.5-径向圆槽，10-定位螺钉A，11-竖向弹性方套筒，11.1-安装孔C，11.2-安装孔D，12-紧固圆盘B，12.1-方孔C，13-紧固圆套筒B，13.1-圆隔板B，13.2-方孔D，14-转接圆盘B，14.1-方形凸台B，14.2-圆柱凸台B，14.3-定位沉孔B，14.4-装配通螺孔B，14.5-竖向圆槽，15-定位螺钉B，16-连接圆梁，16.1-圆形法兰盘A，16.2-圆柱凸台C，16.3-装配圆孔A，16.4-圆形法兰盘B，16.5-圆柱凸台D，16.6-装配圆孔B，17-装配螺钉A，18-装配螺钉B，19-保护圆套筒，19.1-锁紧圆孔A，19.2-锁紧通螺孔，20-保护圆盘，20.1-中心圆孔B，20.2-锁紧圆孔B，21-锁紧螺钉A，22-锁紧螺钉B，23.1-工字形基底A，23.2-过渡膜层A，23.3-绝缘膜层A，23.4-薄膜电极A，23.5-薄膜电阻栅A，23.6-应变缝隙A，24.1-工字形基底B，24.2-过渡膜层B，24.3-绝缘膜层B，24.4-薄膜电极B，24.5-薄膜电阻栅B，24.6-应变缝隙B，25.1-工字形基底C，25.2-过渡膜层C，25.3-绝缘膜层C，25.4-薄膜电极C，25.5-薄膜电阻栅C，25.6-应变缝隙C。

具体实施方式

一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统，包括连接方块1、铣刀刀柄2、中心螺钉3、垫片4、铣刀刀盘5、四个径向弹性方套筒6、四个紧固圆盘A7、四个紧固圆套筒A8、四个转接圆盘A9、四组定位螺钉A10、四个竖向弹性方套筒11、四个紧固圆盘B12、四个紧固圆套筒B13、四个转接圆盘B14、四组定位螺钉B15、四根连接圆梁16、四组装配螺钉A17、四组装配螺钉B18、保护圆套筒19、保护圆盘20、四个锁紧螺钉A21、四个锁紧螺钉B22；

其中，连接方块1的顶面与底面之间贯通开设有中心圆孔A1.1，且中心圆孔A1.1为上细下粗的台阶孔；中心圆孔A1.1的细段的孔壁与连接方块1的两个相对侧面之间贯通开设有两个相互对称且槽口朝上的键槽1.2；连接方块1的四个外侧面中央各延伸设置有一根径向弹性方梁1.3；每根径向弹性方梁1.3的外端面中央与中心圆孔A1.1的粗段的孔壁之间均贯通开设有一个径向圆孔1.4；每根径向弹性方梁1.3的外端面四角均一一对应地开设有四个定位盲螺孔A1.5，且四个定位盲螺孔A1.5为一组；

铣刀刀柄2的下端面延伸设置有中心凸环2.1和两个相互对称的键块2.2，且中心凸环2.1的内侧面设有内螺纹；中心凸环2.1嵌设于中心圆孔A1.1的细段内，且两个键块2.2一一对应地嵌设于两个键槽1.2内；

中心螺钉3贯穿垫片4，且中心螺钉3的尾端旋拧于中心凸环2.1内；垫片4紧压中心圆孔A1.1的细段与粗段之间的连接面；

铣刀刀盘5的上端面边缘延伸设置有四根沿周向等距排列的竖向弹性方梁5.1；每根竖向弹性方梁5.1的上端面中央与铣刀刀盘5的下端面之间均贯通开设有一个竖向圆孔5.2；每根竖向弹性方梁5.1的上端面四角均一一对应地开设有四个定位盲螺孔B5.3，且四个定位盲螺孔B5.3为一组；铣刀刀盘5的侧面开设有四个沿周向等距排列的锁紧盲螺孔5.4；

四个径向弹性方套筒6一一对应地套设于四根径向弹性方梁1.3上；

每个径向弹性方套筒6的顶、底壁均各贯通开设有一个安装孔A6.1，且两个安装孔A6.1为一对；每个安装孔A6.1均为台阶孔，且每个安装孔A6.1的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；每个安装孔A6.1的粗段内均嵌设有一个薄膜应变传感器A；四对薄膜应变传感器A通过导线共同连接构成惠斯通电桥电路A；

每个径向弹性方套筒6的两个侧壁均各贯通开设有一个安装孔B6.2，且两个安装孔B6.2为一对；每个安装孔B6.2均为台阶孔，且每个安装孔B6.2的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；每个安装孔B6.2的粗段内均嵌设有一个薄膜应变传感器B；四对薄膜应变传感器B通过导线共同连接构成惠斯通电桥电路B；

每个紧固圆盘A7的端面中央均贯通开设有一个方孔A7.1；每个紧固圆盘A7的外侧面均为台阶面；

四个紧固圆盘A7通过四个方孔A7.1一一对应地套设于四个径向弹性方套筒6上，且四个方孔A7.1的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器A的内端和四对薄膜应变传感器B的内端；

每个紧固圆套筒A8的两端均设有敞口；每个紧固圆套筒A8的内腔均同轴设置有一个圆隔板A8.1；每个圆隔板A8.1的端面中央均贯通开设有一个方孔B8.2；

四个紧固圆套筒A8通过四个方孔B8.2一一对应地套设于四个径向弹性方套筒6上，且四个方孔B8.2的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器A的外端和四对薄膜应变传感器B的外端；四个紧固圆套筒A8的内端敞口与四个紧固圆盘A7一一对接；

每个转接圆盘A9的内端面中央均延伸设置有一个方形凸台A9.1；每个方形凸台A9.1的内端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台A9.2；每个方形凸台A9.1的内端面四角与对应转接圆盘A9的外端面之间均一一对应地贯通开设有四个定位沉孔A9.3，且四个定位沉孔A9.3为一组；每个转接圆盘A9的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配通螺孔A9.4，且四个装配通螺孔A9.4为一组；每个转接圆盘A9的外端面中央均开设有一个径向圆槽9.5；

四个转接圆盘A9一一对应地封盖于四个紧固圆套筒A8的外端敞口上，且四个圆柱凸台A9.2一一对应地嵌设于四个径向圆孔1.4内，四组定位沉孔A9.3与四组定位盲螺孔A1.5一一对接；

每组定位螺钉A10均包括四个定位螺钉A10；

四组定位螺钉A10一一对应地贯穿四组定位沉孔A9.3，且四组定位螺钉A10的尾端一一对应地旋拧于四组定位盲螺孔A1.5内；

四个竖向弹性方套筒11一一对应地套设于四根竖向弹性方梁5.1上；

每个竖向弹性方套筒11的内、外侧壁均各贯通开设有一个安装孔C11.1，且两个安装孔C11.1为一对；每个安装孔C11.1均为台阶孔，且每个安装孔C11.1的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；每个安装孔C11.1的粗段内均嵌设有一个薄膜应变传感器C；四对薄膜应变传感器C通过导线共同连接构成惠斯通电桥电路C；

每个竖向弹性方套筒11的另外两个侧壁均各贯通开设有一个安装孔D11.2，且两个安装孔D11.2为一对；每个安装孔D11.2均为台阶孔，且每个安装孔D11.2的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；

每个紧固圆盘B12的端面中央均贯通开设有一个方孔C12.1；每个紧固圆盘B12的外侧面均为台阶面；

四个紧固圆盘B12通过四个方孔C12.1一一对应地套设于四个竖向弹性方套筒11上，且四个方孔C12.1的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器C的下端；

每个紧固圆套筒B13的两端均设有敞口；每个紧固圆套筒B13的内腔均同轴设置有一个圆隔板B13.1；每个圆隔板B13.1的端面中央均贯通开设有一个方孔D13.2；

四个紧固圆套筒B13通过四个方孔D13.2一一对应地套设于四个竖向弹性方套筒11上，且四个方孔D13.2的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器C的上端；四个紧固圆套筒B13的下端敞口与四个紧固圆盘B12一一对接；

每个转接圆盘B14的下端面中央均延伸设置有一个方形凸台B14.1；每个方形凸台B14.1的下端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台B14.2；每个方形凸台B14.1的下端面四角与对应转接圆盘B14的上端面之间均一一对应地贯通开设有四个定位沉孔B14.3，且四个定位沉孔B14.3为一组；每个转接圆盘B14的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配通螺孔B14.4，且四个装配通螺孔B14.4为一组；每个转接圆盘B14的上端面中央均开设有一个竖向圆槽14.5；

四个转接圆盘B14一一对应地封盖于四个紧固圆套筒B13的上端敞口上，且四个圆柱凸台B14.2一一对应地嵌设于四个竖向圆孔5.2内，四组定位沉孔B14.3与四组定位盲螺孔B5.3一一对接；

每组定位螺钉B15均包括四个定位螺钉B15；

四组定位螺钉B15一一对应地贯穿四组定位沉孔B14.3，且四组定位螺钉B15的尾端一一对应地旋拧于四组定位盲螺孔B5.3内；

每根连接圆梁16均为直角形结构，且每根连接圆梁16均包括径向梁段和竖向梁段；

每根连接圆梁16的径向梁段的内端面均同轴固定有一个圆形法兰盘A16.1；每个圆形法兰盘A16.1的内端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台C16.2；每个圆形法兰盘A16.1的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配圆孔A16.3，且四个装配圆孔A16.3为一组；

每根连接圆梁16的竖向梁段的下端面均同轴固定有一个圆形法兰盘B16.4；每个圆形法兰盘B16.4的下端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台D16.5；每个圆形法兰盘B16.4的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配圆孔B16.6，且四个装配圆孔B16.6为一组；

每组装配螺钉A17均包括四个装配螺钉A17；

四组装配螺钉A17一一对应地贯穿四组装配圆孔A16.3，且四组装配螺钉A17的尾端一一对应地旋拧于四组装配通螺孔A9.4内；

每组装配螺钉B18均包括四个装配螺钉B18；

四组装配螺钉B18一一对应地贯穿四组装配圆孔B16.6，且四组装配螺钉B18的尾端一一对应地旋拧于四组装配通螺孔B14.4内；

保护圆套筒19的两端均设有敞口；保护圆套筒19的内侧面下端与铣刀刀盘5的侧面配合；保护圆套筒19的侧壁下部贯通开设有四个沿周向等距排列的锁紧圆孔A19.1，且四个锁紧圆孔A19.1与四个锁紧盲螺孔5.4一一对接；保护圆套筒19的上边缘为外折边，且外折边的端面贯通开设有四个沿周向等距排列的锁紧通螺孔19.2；

保护圆盘20的端面中央贯通开设有中心圆孔B20.1；保护圆盘20的端面边缘贯通开设有四个沿周向等距排列的锁紧圆孔B20.2；保护圆盘20通过中心圆孔B20.1套设于铣刀刀柄2的侧面下部，且保护圆盘20封盖于保护圆套筒19的上端敞口上，四个锁紧圆孔B20.2与四个锁紧通螺孔19.2一一对接；

四个锁紧螺钉A21一一对应地贯穿四个锁紧圆孔A19.1，且四个锁紧螺钉A21的尾端一一对应地旋拧于四个锁紧盲螺孔5.4内；

四个锁紧螺钉B22一一对应地贯穿四个锁紧圆孔B20.2，且四个锁紧螺钉B22的尾端一一对应地旋拧于四个锁紧通螺孔19.2内。

每个薄膜应变传感器A均包括工字形基底A23.1、沉积于工字形基底A23.1上的过渡膜层A23.2、沉积于过渡膜层A23.2上的绝缘膜层A23.3、沉积于绝缘膜层A23.3上的薄膜电极A23.4和薄膜电阻栅A23.5；工字形基底A23.1、过渡膜层A23.2、绝缘膜层A23.3上共同刻蚀有四道呈平行排列的应变缝隙A23.6，且四道应变缝隙A23.6均与薄膜电阻栅A23.5相互交叉。

每个薄膜应变传感器B均包括工字形基底B24.1、沉积于工字形基底B24.1上的过渡膜层B24.2、沉积于过渡膜层B24.2上的绝缘膜层B24.3、沉积于绝缘膜层B24.3上的薄膜电极B24.4和薄膜电阻栅B24.5；工字形基底B24.1、过渡膜层B24.2、绝缘膜层B24.3上共同刻蚀有四道呈平行排列的应变缝隙B24.6，且四道应变缝隙B24.6均与薄膜电阻栅B24.5相互交叉。

每个薄膜应变传感器C均包括工字形基底C25.1、沉积于工字形基底C25.1上的过渡膜层C25.2、沉积于过渡膜层C25.2上的绝缘膜层C25.3、沉积于绝缘膜层C25.3上的薄膜电极C25.4和薄膜电阻栅C25.5；工字形基底C25.1、过渡膜层C25.2、绝缘膜层C25.3上共同刻蚀有四道呈平行排列的应变缝隙C25.6，且四道应变缝隙C25.6均与薄膜电阻栅C25.5相互交叉。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统，其特征在于：包括连接方块（1）、铣刀刀柄（2）、中心螺钉（3）、垫片（4）、铣刀刀盘（5）、四个径向弹性方套筒（6）、四个紧固圆盘A（7）、四个紧固圆套筒A（8）、四个转接圆盘A（9）、四组定位螺钉A（10）、四个竖向弹性方套筒（11）、四个紧固圆盘B（12）、四个紧固圆套筒B（13）、四个转接圆盘B（14）、四组定位螺钉B（15）、四根连接圆梁（16）、四组装配螺钉A（17）、四组装配螺钉B（18）、保护圆套筒（19）、保护圆盘（20）、四个锁紧螺钉A（21）、四个锁紧螺钉B（22）；

其中，连接方块（1）的顶面与底面之间贯通开设有中心圆孔A（1.1），且中心圆孔A（1.1）为上细下粗的台阶孔；中心圆孔A（1.1）的细段的孔壁与连接方块（1）的两个相对侧面之间贯通开设有两个相互对称且槽口朝上的键槽（1.2）；连接方块（1）的四个外侧面中央各延伸设置有一根径向弹性方梁（1.3）；每根径向弹性方梁（1.3）的外端面中央与中心圆孔A（1.1）的粗段的孔壁之间均贯通开设有一个径向圆孔（1.4）；每根径向弹性方梁（1.3）的外端面四角均一一对应地开设有四个定位盲螺孔A（1.5），且四个定位盲螺孔A（1.5）为一组；

铣刀刀柄（2）的下端面延伸设置有中心凸环（2.1）和两个相互对称的键块（2.2），且中心凸环（2.1）的内侧面设有内螺纹；中心凸环（2.1）嵌设于中心圆孔A（1.1）的细段内，且两个键块（2.2）一一对应地嵌设于两个键槽（1.2）内；

中心螺钉（3）贯穿垫片（4），且中心螺钉（3）的尾端旋拧于中心凸环（2.1）内；垫片（4）紧压中心圆孔A（1.1）的细段与粗段之间的连接面；

铣刀刀盘（5）的上端面边缘延伸设置有四根沿周向等距排列的竖向弹性方梁（5.1）；每根竖向弹性方梁（5.1）的上端面中央与铣刀刀盘（5）的下端面之间均贯通开设有一个竖向圆孔（5.2）；每根竖向弹性方梁（5.1）的上端面四角均一一对应地开设有四个定位盲螺孔B（5.3），且四个定位盲螺孔B（5.3）为一组；铣刀刀盘（5）的侧面开设有四个沿周向等距排列的锁紧盲螺孔（5.4）；

四个径向弹性方套筒（6）一一对应地套设于四根径向弹性方梁（1.3）上；

每个径向弹性方套筒（6）的顶、底壁均各贯通开设有一个安装孔A（6.1），且两个安装孔A（6.1）为一对；每个安装孔A（6.1）均为台阶孔，且每个安装孔A（6.1）的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；每个安装孔A（6.1）的粗段内均嵌设有一个薄膜应变传感器A；四对薄膜应变传感器A通过导线共同连接构成惠斯通电桥电路A；

每个径向弹性方套筒（6）的两个侧壁均各贯通开设有一个安装孔B（6.2），且两个安装孔B（6.2）为一对；每个安装孔B（6.2）均为台阶孔，且每个安装孔B（6.2）的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；每个安装孔B（6.2）的粗段内均嵌设有一个薄膜应变传感器B；四对薄膜应变传感器B通过导线共同连接构成惠斯通电桥电路B；

每个紧固圆盘A（7）的端面中央均贯通开设有一个方孔A（7.1）；每个紧固圆盘A（7）的外侧面均为台阶面；

四个紧固圆盘A（7）通过四个方孔A（7.1）一一对应地套设于四个径向弹性方套筒（6）上，且四个方孔A（7.1）的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器A的内端和四对薄膜应变传感器B的内端；

每个紧固圆套筒A（8）的两端均设有敞口；每个紧固圆套筒A（8）的内腔均同轴设置有一个圆隔板A（8.1）；每个圆隔板A（8.1）的端面中央均贯通开设有一个方孔B（8.2）；

四个紧固圆套筒A（8）通过四个方孔B（8.2）一一对应地套设于四个径向弹性方套筒（6）上，且四个方孔B（8.2）的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器A的外端和四对薄膜应变传感器B的外端；四个紧固圆套筒A（8）的内端敞口与四个紧固圆盘A（7）一一对接；

每个转接圆盘A（9）的内端面中央均延伸设置有一个方形凸台A（9.1）；每个方形凸台A（9.1）的内端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台A（9.2）；每个方形凸台A（9.1）的内端面四角与对应转接圆盘A（9）的外端面之间均一一对应地贯通开设有四个定位沉孔A（9.3），且四个定位沉孔A（9.3）为一组；每个转接圆盘A（9）的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配通螺孔A（9.4），且四个装配通螺孔A（9.4）为一组；每个转接圆盘A（9）的外端面中央均开设有一个径向圆槽（9.5）；

四个转接圆盘A（9）一一对应地封盖于四个紧固圆套筒A（8）的外端敞口上，且四个圆柱凸台A（9.2）一一对应地嵌设于四个径向圆孔（1.4）内，四组定位沉孔A（9.3）与四组定位盲螺孔A（1.5）一一对接；

每组定位螺钉A（10）均包括四个定位螺钉A（10）；

四组定位螺钉A（10）一一对应地贯穿四组定位沉孔A（9.3），且四组定位螺钉A（10）的尾端一一对应地旋拧于四组定位盲螺孔A（1.5）内；

四个竖向弹性方套筒（11）一一对应地套设于四根竖向弹性方梁（5.1）上；

每个竖向弹性方套筒（11）的内、外侧壁均各贯通开设有一个安装孔C（11.1），且两个安装孔C（11.1）为一对；每个安装孔C（11.1）均为台阶孔，且每个安装孔C（11.1）的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；每个安装孔C（11.1）的粗段内均嵌设有一个薄膜应变传感器C；四对薄膜应变传感器C通过导线共同连接构成惠斯通电桥电路C；

每个竖向弹性方套筒（11）的另外两个侧壁均各贯通开设有一个安装孔D（11.2），且两个安装孔D（11.2）为一对；每个安装孔D（11.2）均为台阶孔，且每个安装孔D（11.2）的粗段均为工字形结构、细段均为跑道形结构；

每个紧固圆盘B（12）的端面中央均贯通开设有一个方孔C（12.1）；每个紧固圆盘B（12）的外侧面均为台阶面；

四个紧固圆盘B（12）通过四个方孔C（12.1）一一对应地套设于四个竖向弹性方套筒（11）上，且四个方孔C（12.1）的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器C的下端；

每个紧固圆套筒B（13）的两端均设有敞口；每个紧固圆套筒B（13）的内腔均同轴设置有一个圆隔板B（13.1）；每个圆隔板B（13.1）的端面中央均贯通开设有一个方孔D（13.2）；

四个紧固圆套筒B（13）通过四个方孔D（13.2）一一对应地套设于四个竖向弹性方套筒（11）上，且四个方孔D（13.2）的孔壁一一对应地同时紧压四对薄膜应变传感器C的上端；四个紧固圆套筒B（13）的下端敞口与四个紧固圆盘B（12）一一对接；

每个转接圆盘B（14）的下端面中央均延伸设置有一个方形凸台B（14.1）；每个方形凸台B（14.1）的下端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台B（14.2）；每个方形凸台B（14.1）的下端面四角与对应转接圆盘B（14）的上端面之间均一一对应地贯通开设有四个定位沉孔B（14.3），且四个定位沉孔B（14.3）为一组；每个转接圆盘B（14）的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配通螺孔B（14.4），且四个装配通螺孔B（14.4）为一组；每个转接圆盘B（14）的上端面中央均开设有一个竖向圆槽（14.5）；

四个转接圆盘B（14）一一对应地封盖于四个紧固圆套筒B（13）的上端敞口上，且四个圆柱凸台B（14.2）一一对应地嵌设于四个竖向圆孔（5.2）内，四组定位沉孔B（14.3）与四组定位盲螺孔B（5.3）一一对接；

每组定位螺钉B（15）均包括四个定位螺钉B（15）；

四组定位螺钉B（15）一一对应地贯穿四组定位沉孔B（14.3），且四组定位螺钉B（15）的尾端一一对应地旋拧于四组定位盲螺孔B（5.3）内；

每根连接圆梁（16）均为直角形结构，且每根连接圆梁（16）均包括径向梁段和竖向梁段；

每根连接圆梁（16）的径向梁段的内端面均同轴固定有一个圆形法兰盘A（16.1）；每个圆形法兰盘A（16.1）的内端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台C（16.2）；每个圆形法兰盘A（16.1）的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配圆孔A（16.3），且四个装配圆孔A（16.3）为一组；

每根连接圆梁（16）的竖向梁段的下端面均同轴固定有一个圆形法兰盘B（16.4）；每个圆形法兰盘B（16.4）的下端面中央均延伸设置有一个圆柱凸台D（16.5）；每个圆形法兰盘B（16.4）的端面边缘均贯通开设有四个沿周向等距排列的装配圆孔B（16.6），且四个装配圆孔B（16.6）为一组；

每组装配螺钉A（17）均包括四个装配螺钉A（17）；

四组装配螺钉A（17）一一对应地贯穿四组装配圆孔A（16.3），且四组装配螺钉A（17）的尾端一一对应地旋拧于四组装配通螺孔A（9.4）内；

每组装配螺钉B（18）均包括四个装配螺钉B（18）；

四组装配螺钉B（18）一一对应地贯穿四组装配圆孔B（16.6），且四组装配螺钉B（18）的尾端一一对应地旋拧于四组装配通螺孔B（14.4）内；

保护圆套筒（19）的两端均设有敞口；保护圆套筒（19）的内侧面下端与铣刀刀盘（5）的侧面配合；保护圆套筒（19）的侧壁下部贯通开设有四个沿周向等距排列的锁紧圆孔A（19.1），且四个锁紧圆孔A（19.1）与四个锁紧盲螺孔（5.4）一一对接；保护圆套筒（19）的上边缘为外折边，且外折边的端面贯通开设有四个沿周向等距排列的锁紧通螺孔（19.2）；

保护圆盘（20）的端面中央贯通开设有中心圆孔B（20.1）；保护圆盘（20）的端面边缘贯通开设有四个沿周向等距排列的锁紧圆孔B（20.2）；保护圆盘（20）通过中心圆孔B（20.1）套设于铣刀刀柄（2）的侧面下部，且保护圆盘（20）封盖于保护圆套筒（19）的上端敞口上，四个锁紧圆孔B（20.2）与四个锁紧通螺孔（19.2）一一对接；

四个锁紧螺钉A（21）一一对应地贯穿四个锁紧圆孔A（19.1），且四个锁紧螺钉A（21）的尾端一一对应地旋拧于四个锁紧盲螺孔（5.4）内；

四个锁紧螺钉B（22）一一对应地贯穿四个锁紧圆孔B（20.2），且四个锁紧螺钉B（22）的尾端一一对应地旋拧于四个锁紧通螺孔（19.2）内。

2.根据权利要求1所述的一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统，其特征在于：每个薄膜应变传感器A均包括工字形基底A（23.1）、沉积于工字形基底A（23.1）上的过渡膜层A（23.2）、沉积于过渡膜层A（23.2）上的绝缘膜层A（23.3）、沉积于绝缘膜层A（23.3）上的薄膜电极A（23.4）和薄膜电阻栅A（23.5）；工字形基底A（23.1）、过渡膜层A（23.2）、绝缘膜层A（23.3）上共同刻蚀有四道呈平行排列的应变缝隙A（23.6），且四道应变缝隙A（23.6）均与薄膜电阻栅A（23.5）相互交叉。

3.根据权利要求1所述的一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统，其特征在于：每个薄膜应变传感器B均包括工字形基底B（24.1）、沉积于工字形基底B（24.1）上的过渡膜层B（24.2）、沉积于过渡膜层B（24.2）上的绝缘膜层B（24.3）、沉积于绝缘膜层B（24.3）上的薄膜电极B（24.4）和薄膜电阻栅B（24.5）；工字形基底B（24.1）、过渡膜层B（24.2）、绝缘膜层B（24.3）上共同刻蚀有四道呈平行排列的应变缝隙B（24.6），且四道应变缝隙B（24.6）均与薄膜电阻栅B（24.5）相互交叉。

4.根据权利要求1所述的一种具有嵌套压紧式敏感结构的铣削力测量刀具系统，其特征在于：每个薄膜应变传感器C均包括工字形基底C（25.1）、沉积于工字形基底C（25.1）上的过渡膜层C（25.2）、沉积于过渡膜层C（25.2）上的绝缘膜层C（25.3）、沉积于绝缘膜层C（25.3）上的薄膜电极C（25.4）和薄膜电阻栅C（25.5）；工字形基底C（25.1）、过渡膜层C（25.2）、绝缘膜层C（25.3）上共同刻蚀有四道呈平行排列的应变缝隙C（25.6），且四道应变缝隙C（25.6）均与薄膜电阻栅C（25.5）相互交叉。

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