[發明專利]一種固液氣減振式高速螺旋進給的摩擦裝置

有效

• 申請號: 201610199771.7
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105643367B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 徐道春;李清青;劉春劍;郝沫涵
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09;B23Q11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及高速切削技術領域，公開了一種固液氣減振式高速螺旋進給的摩擦裝置，刀具材料棒設置在調載減振組件上，其端部與旋轉摩擦件的位置相對應；調載減振組件能夠調節刀具材料棒受到的載荷并進行固體減振，帶動其與旋轉摩擦件進行旋轉摩擦，實現刀?屑摩擦工況的模擬；注油氣鎖緊組件向所述調載減振組件注入液壓油進行液體減振，注入過程產生的氣泡也起到減振作用；測力儀能夠測量刀具材料棒受到的軸向力和徑向力，轉化后即可得到摩擦因數。本發明能夠模擬高速切削過程中高速和高溫工況,抑制高速摩擦實驗過程的振動,提供可調節載荷,獲得刀具與工件材料棒的高速摩擦因數以及摩擦界面溫度，并且能夠反映刀具前刀面與新流入的切屑擠壓面進行摩擦的刀?屑摩擦特征。

技術領域

本發明涉及高速切削技術領域、更具體的說、特別涉及一種固液氣減振式高速螺旋進給的摩擦裝置。

背景技術

高速切削是材料除料加工的主流技術之一，具有高效率、高質量和低成本等優點，應用范圍也日益擴大，目前德國、日本和中國等制造業發達國家都在汽車、航天航空、軍事以及新興的模具工業中廣泛應用高速切削技術，從而促進了現代機械制造業的發展。

技術實現與廣泛應用促進了人們對高速切削機理的深入研究，同時技術實現也為高速切削機理研究提供了物質基礎和實驗條件。刀-屑摩擦是高速切削的兩大基礎行為之一，一直以來是切削機理研究的重點。在高速切削刀-屑摩擦中，摩擦界面上載荷分布不均勻、溫度場分布不均勻、接觸面積比例不均勻、材料變形效應不均勻等，從而導致刀-屑摩擦的復雜性和研究難度，至今其機理還有許多不清晰的地方，值得持續研究。在研究方法上，若直接采用切削方法研究刀-屑摩擦機理，影響因素對摩擦特征的作用機理就難以單獨解析出來，只能給出整體效果，細節則不清。采用摩擦磨損試驗機，如SRV試驗機，不能進行高速實驗，摩擦界面特征不能完全反應刀-屑摩擦的特征，用其研究高速切削刀-屑摩擦有其局限性。采用自行設計的高速摩擦裝置，也面臨著高速摩擦所帶來的高頻振動，影響了測試效果。因此設計一種能夠模擬高速切削刀-屑摩擦特征，并且能夠抑制高速摩擦振動等問題的高性能實驗裝置，變得十分必要。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的不足，提供一種固液氣減振式高速螺旋進給的摩擦裝置，能夠模擬高速切削過程中高速高溫工況、降低高速摩擦實驗過程的振動、提供可調節載荷、獲得摩擦系數和摩擦界面溫度。

為了解決以上提出的問題，本發明采用的技術方案為：

一種固液氣減振式高速螺旋進給的摩擦裝置，包括測力儀、調載減振組件、注油氣鎖緊組件、夾具組件、旋轉摩擦件，其中旋轉摩擦件安裝在外圍的車床上并作旋轉運動，注油氣鎖緊組件與調載減振組件連接后整體通過夾具組件安裝在測力儀上，所述測力儀安裝在外圍的車床刀塔上；

刀具材料棒設置在所述調載減振組件上，其端部與旋轉摩擦件的位置相對應；所述調載減振組件能夠調節刀具材料棒受到的載荷并進行固體減振，遞送其與旋轉摩擦件進行旋轉摩擦，實現刀-屑摩擦工況的模擬；所述注油氣鎖緊組件向所述調載減振組件注入液壓油進行液體減振，注入過程產生的氣泡也起到減振作用；所述測力儀能夠測量刀具材料棒受到的軸向力和徑向力。

所述夾具組件包括后支撐座、中間支撐座、緊定螺釘一、前支撐座、中間支撐底座，其中前支撐座、中間支撐座和后支撐座依次安裝在測力儀上；中間支撐座和測力儀之間還安裝有中間支撐底座；所述前支撐座上加工有刀具材料棒安裝孔，并設置有緊定螺釘一。

所述調載減振組件包括調載螺釘、活塞蓋、蝶形彈簧、活塞缸、左活塞、分離塞、右活塞；其中活塞缸上加工有與內腔相連通的注油口，其內腔分別安裝有左活塞和右活塞，兩者之間還設置有分離塞，分離塞與左活塞之間形成液壓腔；左活塞的凸臺面與活塞缸的內壁之間、右活塞的凸臺面與分離塞之間分別安裝有蝶形彈簧；活塞的開口端安裝有活塞蓋，調載螺釘水平安裝在活塞蓋的中部并與右活塞連接；左活塞的端部水平安裝有刀具材料棒；