，能夠在絲杠5帶動下沿導(dǎo)軌4運(yùn)動，且有4個螺孔，用于固定測力儀17等測量設(shè)備，試驗(yàn)件夾具8用螺栓與測量設(shè)備固定測力儀17相連，形成切削工作平臺。
[0030]如圖1或2所示，所述試驗(yàn)件夾具8用于夾持試驗(yàn)件，呈“凹”形，兩側(cè)上各設(shè)有6個螺孔，通過旋緊試驗(yàn)件夾具8兩側(cè)螺栓完成試驗(yàn)件13夾持。
[0031]如圖1或2所示，所述刀具支架9為刀具夾持與調(diào)節(jié)裝置11提供支撐，并通過軸承和刀具夾持與調(diào)節(jié)裝置11相連，使其能夠在-60°?60°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0032]如圖3所示，所述刀具夾持與調(diào)節(jié)裝置11能夠?qū)崿F(xiàn)刀具12夾持和切削深度、刃傾角的調(diào)節(jié)，其包括一個刀具夾持套筒、切深調(diào)節(jié)鈕15和角度調(diào)節(jié)盤14。刀具夾持套筒上設(shè)有兩條鏤空槽，外側(cè)裝有夾緊卡頭16，刀柄與套筒間隙配合，將刀柄放入套筒后壓下夾緊卡頭16即可實(shí)現(xiàn)刀具裝夾。刀具夾持套筒上部有切深調(diào)節(jié)鈕15和角度調(diào)節(jié)盤14，切深調(diào)節(jié)通過旋轉(zhuǎn)切深調(diào)節(jié)鈕15控制精密絲杠伸縮，套筒內(nèi)的精密絲杠端部緊密接觸，從而實(shí)現(xiàn)切削深度調(diào)節(jié)；角度調(diào)節(jié)通過旋轉(zhuǎn)扇形角度調(diào)節(jié)盤14實(shí)現(xiàn)，扇形盤與刀具夾持套筒固連。
[0033]如圖3所示，所述角度調(diào)節(jié)盤14是一個扇形盤，用于調(diào)節(jié)刃傾角，其刻度范圍在-60°?60°之間，相鄰兩個刻度的值為0.5°。在刀具支架9上有一個與調(diào)節(jié)盤對應(yīng)的半圓盤，居中位置處有一條刻度線，調(diào)節(jié)刃傾角時旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)盤使該刻度線與調(diào)節(jié)盤上指定角度處的刻度線對齊。該裝置的刃傾角調(diào)節(jié)精度是0.5°。
[0034]如圖3所示，所述切深調(diào)節(jié)鈕15工作原理與千分尺類似，沒涉及到的精密絲杠行程是15mm，導(dǎo)程是1mm，調(diào)節(jié)鈕的刻度盤標(biāo)畫100條刻度線，將圓周分成一百份，因此切深調(diào)節(jié)精度是0.01mm。在刻度盤下方對應(yīng)處有一條刻度線，通過刻度盤的刻度與下方刻度線對齊即可實(shí)現(xiàn)切深精確調(diào)節(jié)。
[0035]使用上述試驗(yàn)裝置進(jìn)行的直角與斜角切削方法:
[0036]步驟1、試驗(yàn)件制備:由于夾具的限制試驗(yàn)件厚度在5mm?1mm為宜，長度在10Omm?15Ctam為宜，高度50mm?BOmm為宜。
[0037]步驟2、試驗(yàn)件夾持:將制備好的試驗(yàn)件置于夾具上，試驗(yàn)件底部保持與試驗(yàn)臺緊密接觸，選擇合適數(shù)量的螺栓將試驗(yàn)件固定，保持切削面水平，確保在試驗(yàn)進(jìn)行時夾具與試驗(yàn)件不發(fā)生相對移動。
[0038]步驟3、刀具安裝:將刀具插入套筒，使得刀柄上端部與套筒內(nèi)精密絲杠下端面緊密貼合，安裝刀具使得刀具軸線與試驗(yàn)件切削表面垂直。
[0039]步驟4、調(diào)整切削深度:刀具插入套筒之后，同時旋轉(zhuǎn)切深調(diào)節(jié)鈕，調(diào)節(jié)刀具插入套筒深度，然后鎖緊套筒上的兩個夾緊卡頭，最后反向旋轉(zhuǎn)切深調(diào)節(jié)鈕，使精密絲杠與刀柄分離以保護(hù)絲杠。
[0040]步驟5、調(diào)整刃傾角:刃傾角是刀具切削刃與垂直于切削方向的直線的夾角，是切削試驗(yàn)的重要參數(shù)。進(jìn)行直角切削試驗(yàn)時，旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)盤，將上側(cè)與下側(cè)的零刻度對齊，即為0°即可，鎖緊固定卡頭；進(jìn)行斜角切削試驗(yàn)時，根據(jù)試驗(yàn)方案規(guī)定的刃傾角值，旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)盤，使得刻度與規(guī)定值相等，鎖緊調(diào)節(jié)盤上的夾緊卡頭。
[0041]步驟6、調(diào)整切削速度:通過改變驅(qū)動電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，來調(diào)節(jié)試驗(yàn)件相對于刀具的運(yùn)動速度，實(shí)現(xiàn)不同切削速度的調(diào)節(jié)。
[0042]步驟7、開始切削試驗(yàn):在完成試驗(yàn)件與刀具裝夾和切削參數(shù)調(diào)整之后，啟動驅(qū)動電機(jī)開始進(jìn)行切削試驗(yàn)，在此過程中注意觀察試驗(yàn)設(shè)備有無異常情況發(fā)生，出現(xiàn)突發(fā)事件時立即停機(jī)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可調(diào)參數(shù)的直角與斜角切削試驗(yàn)裝置，其特征在于包括試驗(yàn)臺架(I)、驅(qū)動電機(jī)(2)、減速器(3)、導(dǎo)軌(4)、絲杠(5)、螺母座(6)、試驗(yàn)臺(7)、試驗(yàn)件夾具(8)、刀具支架(9)、刀具夾持與調(diào)節(jié)裝置(11)和刀具(12);驅(qū)動電機(jī)(2)和減速器(3)與試驗(yàn)臺⑴架固連，驅(qū)動電機(jī)(2)通過減速器驅(qū)動絲杠(5)，從而帶動試驗(yàn)臺(7)在導(dǎo)軌(4)上運(yùn)動；刀具支架(9)固定在試驗(yàn)臺架(I)上，刀具支架(9)通過軸承和刀具夾持與調(diào)節(jié)裝置(11)相連；刀具夾持與調(diào)節(jié)裝置(11)包括刀具夾持套筒、角度調(diào)節(jié)盤(14)和切深調(diào)節(jié)鈕(15)，切深調(diào)節(jié)鈕(14)和角度調(diào)節(jié)盤(15)位于刀具夾持套筒上部，刀具夾持套筒外側(cè)裝有夾緊卡頭(16)，刀具(12)與刀具夾持套筒間隙配合，試驗(yàn)件夾具(8)安裝在試驗(yàn)臺(7)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)參數(shù)的直角與斜角切削試驗(yàn)裝置，其特征在于還包括測力儀(17)，所述的測力儀(17)固定在試驗(yàn)臺(7)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)參數(shù)的直角與斜角切削試驗(yàn)裝置，其特征在于還包括高速攝像機(jī)(10)，所述的高速攝像機(jī)(10)固定在刀具支架(9)上。4.一種使用權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置進(jìn)行的切削方法，其特征在于步驟如下: 步驟1:將試驗(yàn)件置于夾具上，所述的試驗(yàn)件厚度為5mm?10mm、長度為10mm?150mm、高度為50mm?60mm，保持試驗(yàn)件底部與試驗(yàn)臺緊密接觸，使用螺栓將試驗(yàn)件固定，確保在試驗(yàn)進(jìn)行時夾具與試驗(yàn)件不發(fā)生相對移動； 步驟2:將刀具插入套筒使刀柄上端部與套筒內(nèi)精密絲杠下端面緊密貼合； 步驟3:旋轉(zhuǎn)切深調(diào)節(jié)鈕，調(diào)節(jié)刀具插入套筒深度O?1mm，然后鎖緊套筒上的兩個夾緊卡頭，最后反向旋轉(zhuǎn)切深調(diào)節(jié)鈕，使精密絲杠與刀柄分離以保護(hù)絲杠； 步驟4:進(jìn)行直角切削試驗(yàn)時，旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)盤，將上側(cè)與下側(cè)的零刻度對齊，鎖緊固定卡頭；進(jìn)行斜角切削試驗(yàn)時，旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)盤-60°?60°，使得刻度與刃傾角值相等，鎖緊調(diào)節(jié)盤上的夾緊卡頭； 步驟5:通過改變驅(qū)動電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，來調(diào)節(jié)試驗(yàn)件相對于刀具的運(yùn)動速度，實(shí)現(xiàn)不同切削速度的調(diào)節(jié)； 步驟6:在完成試驗(yàn)件與刀具裝夾和切削參數(shù)調(diào)整之后，啟動驅(qū)動電機(jī)開始進(jìn)行切削試驗(yàn)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可調(diào)參數(shù)的直角與斜角切削試驗(yàn)裝置及其切削方法，能夠?qū)崿F(xiàn)金屬與復(fù)合材料等試驗(yàn)件的直角切削和斜角切削，且能夠精確調(diào)節(jié)切削深度和刃傾角；試驗(yàn)臺上裝有測力儀等測量設(shè)備，刀具支架處裝有高速攝像機(jī)，可以監(jiān)測切削過程中切削力的變化和實(shí)時切削變形狀態(tài)。
【IPC分類】G01N3/58
【公開號】CN105067469
【申請?zhí)枴緾N201510445751
【發(fā)明人】劉平, 程暉, 孟慶勛, 張開富
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月27日