[發明專利]實現高速切削的實驗裝置

有效

• 申請號: 201610057617.6
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105699234B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 王罡;俞建超;魏紹鵬;融亦鳴
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N3/58
• 分類號: G01N3/58
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種實現高速切削的實驗裝置，實驗裝置設在加熱爐內，包括：分離式霍普金森壓桿系統，分離式霍普金森壓桿系統的入射桿與透射桿間隔開設置且相對于透射桿可活動，驅動件被構造成可驅動入射桿向透射桿所在方向活動；加工件，加工件設在透射桿的朝向入射桿的一端上，加工件內限定有腔室，加工件的內壁面上設有沿腔室的徑向向內突出的凸部；套筒，套筒設在入射桿的朝向加工件的一端上，套筒上設有切削刃，切削刃與凸部的位置對應，驅動件驅動入射桿產生脈沖應力波并驅動切削刃切削凸部。根據本發明實施例的實現高速切削的實驗裝置，可以實現加工件的高速切削的目的，從而便于研究加工件的材料特性和切削加工特性，安全、可靠性高。

技術領域

本發明涉及高速切削加工技術領域，更具體地，涉及一種實現高速切削的實驗裝置。

背景技術

零部件通過高速切削加工后具有較高的表面完整性，因此，高速切削工藝常用于核能、石油、化工等行業的關鍵零部件的加工制造。相關技術中，在研究工件的材料特性、切削加工特性、高速切削加工機理等時，主要采用在通用機床上通過快速地停車實現刀具和切屑的分離，從而來研究高速切削過程，然而，采用該方法危險性大、成功率低，反復快速地啟停機床，會降低機床的使用壽命，并且工件在高速切削時，各特性指標測試難度大，給研究帶來了極大的困難。再者，通用機床也只能用于常溫實驗，不能滿足實驗要求。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提出一種實現高速切削的實驗裝置，該實現高速切削的實驗裝置的結構簡單、緊湊，可以實現高速切削，便于研究加工件的材料特性、切削加工特性以及高速切削加工機理等，安全、可靠。

根據本發明實施例的實現高速切削的實驗裝置，所述實驗裝置設在加熱爐內，包括：分離式霍普金森壓桿系統，所述分離式霍普金森壓桿系統包括驅動件、入射桿和透射桿，所述入射桿與所述透射桿間隔開設置且相對于所述透射桿可活動，所述驅動件被構造成可驅動所述入射桿向所述透射桿所在方向活動；加工件，所述加工件設在所述透射桿的朝向所述入射桿的一端上，所述加工件內限定有朝向所述入射桿的一端敞開的腔室，所述加工件的內壁面上設有沿所述腔室的徑向向內突出的凸部；套筒，所述套筒設在所述入射桿的朝向所述加工件的一端上，所述套筒上設有切削刃，所述切削刃與所述凸部的位置對應，所述驅動件驅動所述入射桿產生脈沖應力波并驅動所述切削刃切削所述凸部。

根據本發明實施例的實現高速切削的實驗裝置，通過在分離式霍普金森壓桿系統上設置套筒、切削刃和加工件，可以實現加工件的高速切削的目的，并且，可以通過加熱爐調節切削環境溫度，從而便于對加工件在不同的切削速度、切削深度、環境溫度下的高速切削過程進行研究，既利于研究加工件的材料特性和切削加工特性，又有助于深入研究高速切削加工機理，從而通過優化切削工藝參數，實現提高加工效率的目的，該實驗裝置的結構簡單、緊湊，裝拆方便、操作簡單，實驗安全、可靠性高。

另外，根據本發明實施例的實現高速切削的實驗裝置，還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述套筒具有朝向所述透射桿開口的安裝槽，所述切削刃可轉位地設在所述套筒的內壁上且所述切削刃的至少一部分露出所述安裝槽的開口。

根據本發明的一個實施例，所述安裝槽的截面形狀形成方形，所述安裝槽的兩個相對內側壁分別設有所述切削刃。

根據本發明的一個實施例，所述腔室的截面形狀大致形成為矩形，所述凸部設在所述腔室的至少一個內壁面上。

根據本發明的一個實施例，所述凸部包括兩個，兩個所述凸部設在所述腔室的相對兩個內壁面上。

根據本發明的一個實施例，所述切削刃超出所述開口的部分的最大寬度尺寸大于所述凸部的寬度尺寸。

根據本發明的一個實施例，所述切削刃的截面形狀形成圓形、方形或菱形。