[發(fā)明專利]刀具高速斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110384756.7
• 申請(qǐng)日: 2011-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102490084A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉戰(zhàn)強(qiáng);王啟東;劉子夜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): B23Q17/09
• 分類號(hào): B23Q17/09
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 寧欽亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種刀具高速斷續(xù)切削時(shí)的性能測(cè)試裝置，屬于刀具性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

斷續(xù)切削是指在切削過(guò)程中，切削刃間斷地與工件接觸的切削。研究斷續(xù)切削狀態(tài)下的切削力、切削溫度和刀具壽命等對(duì)優(yōu)化刀具結(jié)構(gòu)和合理選擇加工具有凸棱、凹槽等斷續(xù)切削特征工件時(shí)的切削參數(shù)具有重要實(shí)際應(yīng)用意義。

目前的刀具斷續(xù)切削性能測(cè)試多是通過(guò)在車床上切削沿圓周方向開(kāi)有凹槽的圓柱形工件(如圖1所示)或者裝夾在凹槽內(nèi)的條狀工件塊進(jìn)行。高速切削是未來(lái)機(jī)械加工工藝研究的重要趨勢(shì)，但是限于機(jī)床本身性能參數(shù)、圓柱工件直徑無(wú)法做到足夠大、夾具制作成本高昂等因素，傳統(tǒng)的刀具斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試裝置難以實(shí)現(xiàn)高速乃至超高速下的斷續(xù)切削測(cè)試。此外，刀具斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)傳統(tǒng)測(cè)試裝置存在夾具笨重，制作成本較高，浪費(fèi)材料，無(wú)法實(shí)現(xiàn)圓柱端面的斷續(xù)切削等缺陷，而且刀具在不同斷續(xù)程度下的切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試需要制作多套夾具，不能在同一測(cè)試裝置上實(shí)現(xiàn)不同斷續(xù)程度下的切削性能評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)目前斷續(xù)切削測(cè)試裝置難以實(shí)現(xiàn)高切削線速度下的切削測(cè)試、夾具笨重、制作成本高、無(wú)法進(jìn)行圓柱端面的斷續(xù)切削、不能在同一測(cè)試裝置上實(shí)現(xiàn)不同斷續(xù)程度下的切削性能評(píng)價(jià)等不足的現(xiàn)狀，提供一種用于高切削線速度下的刀具斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試裝置。該測(cè)試裝置可應(yīng)用于數(shù)控車床和數(shù)控銑床，其中在數(shù)控銑床中可以借助銑床高主軸轉(zhuǎn)速的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)刀具超高切削線速度斷續(xù)切削性能測(cè)試。

本發(fā)明的刀具高速斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試裝置采用以下技術(shù)解決方案：

該刀具高速斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試裝置，包括回轉(zhuǎn)盤體、刀桿、刀架、壓電式測(cè)力計(jì)、紅外測(cè)溫儀、電荷放大器和計(jì)算機(jī)；刀桿安裝在刀架上，壓電式測(cè)力計(jì)和紅外測(cè)溫儀固定在刀架上，壓電式測(cè)力計(jì)通過(guò)連接線與電荷放大器連接，電荷放大器與計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)采集卡連接；回轉(zhuǎn)盤體上設(shè)有夾持部，回轉(zhuǎn)盤體上在以其回轉(zhuǎn)中心為圓心的同一個(gè)圓周上等間隔對(duì)稱分布有偶數(shù)個(gè)工件塊安裝區(qū)位。

上述刀具高速斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試裝置應(yīng)用在數(shù)控車床或數(shù)控銑床上，通過(guò)夾持部將回轉(zhuǎn)工件塊夾具安裝在數(shù)控車床主軸或數(shù)控銑床主軸上，將刀架固定連接在數(shù)控車床的床身導(dǎo)軌上或數(shù)控銑床的工作臺(tái)上，將待評(píng)價(jià)的可轉(zhuǎn)位刀片安裝在刀桿上，在回轉(zhuǎn)盤體上的工件塊安裝區(qū)位上安裝偶數(shù)個(gè)工件塊，通過(guò)安裝的工件塊數(shù)量的改變，可滿足刀具在不同斷續(xù)程度下的切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試。刀桿隨刀架的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，壓電式測(cè)力計(jì)和紅外測(cè)溫儀隨刀架同時(shí)移動(dòng)，壓電式測(cè)力計(jì)測(cè)得的電壓信號(hào)通過(guò)連接線經(jīng)電荷放大器傳至數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)上通過(guò)切削力測(cè)試軟件顯示出來(lái)。紅外測(cè)溫儀對(duì)準(zhǔn)刀尖位置，實(shí)現(xiàn)切削區(qū)溫度的在線測(cè)量。與傳統(tǒng)的刀具斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試裝置相比，上述裝置將圓柱形回轉(zhuǎn)工件塊夾具演變?yōu)榛剞D(zhuǎn)盤體，加大了回轉(zhuǎn)直徑，提高了切削線速度，適用于刀具高速乃至超高速斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試。

本發(fā)明可以進(jìn)行圓周面及圓柱端面的斷續(xù)切削，用于刀具斷續(xù)切削性能的測(cè)試評(píng)價(jià)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同斷續(xù)程度下的刀具切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試和測(cè)試過(guò)程中切削力、切削溫度和待評(píng)價(jià)的可轉(zhuǎn)位刀片壽命的在線測(cè)量，實(shí)現(xiàn)過(guò)程和方法簡(jiǎn)單、方便，回轉(zhuǎn)盤體便于安裝，可重復(fù)使用，避免了在不同切削線速度要求下更換不同夾具，節(jié)約了制作夾具的材料和費(fèi)用，有效降低刀具性能測(cè)試成本，可快速更換工件及其數(shù)量，裝夾安全可靠。

附圖說(shuō)明

圖1是傳統(tǒng)刀具斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試中的工件塊。

圖2是本發(fā)明的刀具高速斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試裝置在數(shù)控車床上的應(yīng)用示意圖。

圖3是本發(fā)明的刀具高速斷續(xù)切削性能評(píng)價(jià)測(cè)試裝置在數(shù)控銑床上的應(yīng)用示意圖。

圖中：1、夾持部；2、回轉(zhuǎn)盤體；3、鎖緊螺釘；4、工件塊；5；刀片；6、車刀桿；7、刀架；8、壓電式測(cè)力計(jì)；9、紅外測(cè)溫儀；10、測(cè)力計(jì)連接線；11、電荷放大器；12、數(shù)據(jù)采集卡；13、計(jì)算機(jī)；14、銑床主軸。

具體實(shí)施方式