[實(shí)用新型]一種用于檢測(cè)機(jī)床切削能力的測(cè)試試件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220373458.8
• 申請(qǐng)日: 2012-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN202726640U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春時(shí);仇健;林劍峰;馬曉波;劉啟偉;任寶鋼;范世平;曹文智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽機(jī)床（集團(tuán)）設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B23Q17/12
• 分類號(hào): B23Q17/12;B23C3/00
• 代理公司: 沈陽杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種用于檢測(cè)機(jī)床切削能力的測(cè)試試件，屬于機(jī)床應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

美國航空航天工業(yè)協(xié)會(huì)(AIA)發(fā)布了一系列用于機(jī)床切削檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)零件National?Aerospace?Standard（NAS），用于檢測(cè)機(jī)床是否合格以及定期對(duì)機(jī)床進(jìn)行精度復(fù)檢。隨后，ISO組織公布了用于檢測(cè)加工中心精度的標(biāo)準(zhǔn)試件。ISO?10791第七部分定義了兩種類型的精加工試件，每種類型有兩種規(guī)格尺寸。第一種試件用于評(píng)定定位精度和輪廓誤差，以檢驗(yàn)加工中心的幾何特性。第二種試件用于檢測(cè)兩次間隔面銑削過程中是否存在接刀痕，用于評(píng)價(jià)機(jī)床Z軸精度是否一致。NAS?979公布了一種用于檢測(cè)五軸加工輪廓精度的圓錐臺(tái)試件。德國生產(chǎn)協(xié)會(huì)也發(fā)布了多種用于評(píng)價(jià)機(jī)床加工精度的測(cè)試試件，其中包括可用來檢測(cè)五軸機(jī)床加工精度的兩種類型測(cè)試試件。經(jīng)過多年發(fā)展，國際上出現(xiàn)了多種用于檢測(cè)機(jī)床精度的測(cè)試試件，大部分檢測(cè)元素都與ISO標(biāo)準(zhǔn)相似。然而，無論是三坐標(biāo)測(cè)試件還是五座標(biāo)測(cè)試件，都是用來評(píng)定機(jī)床加工精度是否符合設(shè)計(jì)和驗(yàn)收要求的測(cè)試試件，都無法進(jìn)行機(jī)床最大切削能力的測(cè)試和評(píng)定。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造提出了一種基于銑削顫振理論檢測(cè)機(jī)床切削能力的測(cè)試試件，結(jié)合顫振理論，測(cè)試機(jī)床發(fā)生顫振時(shí)的振動(dòng)狀況，對(duì)機(jī)床切削能力綜合評(píng)定，該試件既可以配合傳感器應(yīng)用，也可以在無傳感器工況下應(yīng)用。

本發(fā)明創(chuàng)造的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種用于檢測(cè)機(jī)床切削能力的測(cè)試試件，其特征在于：測(cè)試試件由四個(gè)測(cè)試區(qū)域構(gòu)成，所述的第一測(cè)試區(qū)的作業(yè)面是位于水平方向的臺(tái)階面，所述的水平方向的臺(tái)階面的各階梯高度差一致，階梯高度沿水平方向逐級(jí)遞增，階梯寬度一致，階梯長(zhǎng)度一致；所述的第二測(cè)試區(qū)在水平面內(nèi)與第一測(cè)試區(qū)相鄰，第二測(cè)試區(qū)的作業(yè)面為一個(gè)位于水平方向的傾斜面；所述的第三測(cè)試區(qū)垂直于第一測(cè)試區(qū)，第三測(cè)試區(qū)的作業(yè)面是位于垂直方向的臺(tái)階面，所述垂直方向的臺(tái)階面高度差一致，階梯高度沿垂直方向從上至下逐級(jí)遞減，階梯寬度一致，階梯長(zhǎng)度一致，所述的第四測(cè)試區(qū)垂直于第二測(cè)試區(qū)，第四測(cè)試區(qū)的作業(yè)面為垂直方向的平面，所述的第一測(cè)試區(qū)所在的水平面與第三測(cè)試區(qū)所在的垂直面之間設(shè)有隔離區(qū)臺(tái)階，所述的第二測(cè)試區(qū)所在的水平面與第四測(cè)試區(qū)所在的垂直面之間設(shè)有隔離區(qū)臺(tái)階，所述的各測(cè)試區(qū)域之間設(shè)有退刀槽。

本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果：本發(fā)明創(chuàng)造采用上述結(jié)構(gòu)，第一測(cè)試區(qū)用來測(cè)試機(jī)床在其他參數(shù)不變的條件下，階梯性間斷改變切深時(shí)機(jī)床發(fā)生顫振的切深范圍，第二測(cè)試區(qū)用來測(cè)試機(jī)床在其他參數(shù)不變的條件下，連續(xù)改變切深時(shí)機(jī)床發(fā)生顫振的切深范圍，第三測(cè)試區(qū)用來測(cè)試機(jī)床在其他參數(shù)不變的條件下，階梯性改變切削寬度時(shí)機(jī)床發(fā)生顫振的切寬范圍，第四測(cè)試區(qū)用來測(cè)試機(jī)床在只改變主軸轉(zhuǎn)速條件下機(jī)床發(fā)生顫振的轉(zhuǎn)速范圍。

通過四個(gè)測(cè)試區(qū)可測(cè)試機(jī)床不發(fā)生顫振的切深范圍、切寬范圍和轉(zhuǎn)速范圍。另外，由切深-轉(zhuǎn)速組合試驗(yàn)可在不借助外部設(shè)備時(shí)獲得機(jī)床顫振穩(wěn)定域曲線。同時(shí)結(jié)合顫振理論，采用加工時(shí)在工件切削方向安裝加速度傳感器測(cè)試機(jī)床發(fā)生顫振時(shí)的振動(dòng)狀況，應(yīng)用表面粗糙度儀或輪廓儀測(cè)試加工表面輪廓在相應(yīng)顫振時(shí)的銑刀頻率、工件頻率，進(jìn)而識(shí)別出發(fā)生顫振時(shí)影響加工紋理分布的頻率成分。采用上述方法，綜合評(píng)定機(jī)床適合切削的最大切削能力范圍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明創(chuàng)造的另一方向視圖。

圖3是圖1中第一測(cè)試區(qū)的測(cè)試狀態(tài)圖，切削方向由左至右。

圖4是圖1中第二測(cè)試區(qū)的測(cè)試狀態(tài)圖，切削方向由右至左。

圖5是圖1中第三測(cè)試區(qū)的測(cè)試狀態(tài)圖，切削方向由左至右。

圖6是圖1中第四測(cè)試區(qū)的測(cè)試狀態(tài)圖，切削方向由左至右。

圖7是本試件第二測(cè)試區(qū)變軸向切深-變轉(zhuǎn)速條件下銑刀全寬逐行銑削示意圖，其中切削第1行對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速1000rpm，第2行對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速2000rpm，以此類推，到第6行對(duì)應(yīng)主軸轉(zhuǎn)速為6000rpm。

圖8是圖7中已加工表面測(cè)繪得到的類似仿真計(jì)算獲得的顫振穩(wěn)定域曲線圖。