[發明專利]一種小徑管內壁非貫穿劃痕試塊加工裝置及方法

在審

• 申請號: 201811114847.7
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN110940564A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 邊永豐;王廣星;張習習;田忠;鹿曼曼;孟倩倩;張微微
• 申請（專利權）人: 山東瑞祥模具有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N21/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種小徑管內壁非貫穿劃痕試塊加工裝置，包括底座、導軌、夾持部（1）、進給部（2）和刀具體（3），其特征是，所述底座的一端設置有夾持部（1），所述底座的另一端與夾持部（1）對應地設置有能夠在導軌上滑動的進給部（2），所述夾持部（1）采用雙半圓夾緊機構，能夠實現裝夾找正方便；所述進給部（2）的中部設置有刀具體（3），所述進給部（2）包括能夠使刀具體（3）軸向方向移動的軸向進給機構（7）和能夠使刀具體（3）徑向水平移動的徑向調節手柄（8），用來實現刀具體（3）軸向和徑向二個方向的移動調節；

所述刀具體（3）包括支撐桿（4）、刀片（5）和壓緊螺栓（6），所述支撐桿（4）為圓鋼結構，所述支撐桿（4）的端部設置有一垂直支撐桿（4）軸線的通孔，通孔內設置有刀片（5），所述支撐桿（4）的端部軸線位置設置有一軸線方向的螺栓孔，所述螺栓孔與通孔垂直相通，螺栓孔內設置有壓緊螺栓（6），壓緊螺栓（6）用于調節固定刀片（5）；所述夾持部（1）的水平中心線與支撐桿（4）的軸心線在同一水平面內；所述軸向進給機構（7）包括調節手柄和進給絲杠，通過調節手柄實現軸向移動；所述徑向調節手柄（8）包括調節手柄和進給絲杠，通過調節手柄實現徑向水平方向移動。

2.根據權利要求1所述的加工裝置，其特征在于，所述刀片（5）采用白鋼條制成，長寬尺寸為4mm×4mm，端部切割成60°V型尖角，同時刃部磨出10°后角。

3.根據權利要求1所述的加工裝置，其特征在于，所述支撐桿（4）的直徑為5～10mm，支撐桿（4）的外圓面沿母線方向加工有1～2mm的深平臺，防止刀具體在加工過程中沿軸線的轉動，保證了劃痕缺陷加工的直線度。

4.一種如權利要求1～3任一項所述的加工裝置加工小徑管內壁非貫穿劃痕試塊的方法，其特征在于：

步驟1，將管樣試塊裝夾于雙半圓夾緊機構上，調整夾緊機構，用百分表測量管樣試塊內壁圓跳動，將管樣試塊內壁圓跳動調整至0.01mm，鎖緊夾緊機構，防止管樣試塊軸向轉動，通過雙半圓夾緊機構實現快速夾緊，夾緊牢固可靠，裝卸方便，可有效防止管樣試塊變形；

步驟2，安裝刀具體（3），使用百分表調整測量沿軸向方向的平直度，保證刀具體（3）與管樣試塊軸線平行，以實現管樣試塊劃痕缺陷深度的一致性，同時調節刀具體（3）高度，保證刀具體（3）與管樣中心高度一致，刀片（5）采用4mm×4mm白鋼條制成，在端部切割成60°V型尖角，同時刃部磨出10°后角，即保證刀尖的鋒利，同時保證刀尖的抗沖擊性，提高刀具壽命；

步驟3，逆時針調節軸向進給機構（7），使刀具體（3）進入管樣試塊內部5mm，逆時針調節徑向調節手柄（8），使刀尖接近管樣內壁，在刀尖與內壁中間塞入0.02mm塞尺，反復抽拉塞尺同時逆時針微調徑向調節手柄（8）至塞尺夾緊，視為徑向對零，記錄數據，該位置即為劃痕深度起始點，為后續劃痕深度計算建立基準；退刀，調節軸向及徑向手柄，將刀具體（3）從管樣內部移出；

步驟4，逆時針調節徑向調節手柄（8），使刀具體向外移動5mm,逆時針調節軸向進給機構（7），使刀片（5）右端面與管樣試塊左端面貼緊，中間塞入0.02mm塞尺，反復抽拉塞尺至塞尺夾緊，視為軸向對零，零點設置后，通過L_軸=L _{(劃痕起始點距右端部距離)}+4mm計算軸向進給量，該刀尖點即為劃痕缺陷加工起點；

步驟5，逆時針調節軸向進給機構（7），將刀片（5）伸入管樣試塊內部軸向零點，同時逆時針調節徑向調節手柄（8），將刀尖移動至深度零點位置；

步驟6，逆時針調節徑向調節手柄（8），進給量0.02mm，然后順時針勻速調節軸向進給機構（7），軸向進給尺寸即為劃痕要求長度；

步驟7，完成后順時針調節徑向調節手柄（8），退刀量0.04mm，逆時針調節軸向進給機構（7），使刀尖復位到零點位置，調節徑向調節手柄（8），進給量0.06mm，重復步驟6，徑向進給量分三次進給，每次分別為0.02mm、0.02mm、0.01mm，最后一次進給進給量較小，可以實現精加工；

步驟8，加工完成后，逆時針調節徑向調節手柄（8），使刀尖離開管樣試塊內壁，在不觸碰管樣試塊內壁的情況下，順時針調節軸向進給機構（7），使刀具體（3）從管樣試塊中退出，完成加工任務。