[實用新型]一種超聲輔助單顆磨粒鐘擺式劃擦試驗裝備

有效

• 申請號: 201820203287.1
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN207937296U
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 徐佳祿;張濤;查旭明;郭必成;張麗彬;王珂;曹亮;姜峰;徐西鵬
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展

本實用新型公開了一種超聲輔助單顆磨粒鐘擺式劃擦試驗裝備，X向直線運動機構裝設在床身和Z向直線運動機構之間，Z向直線運動機構裝設在X向直線運動機構和轉接板之間，角度微調裝置裝設在轉接板和支架之間，超聲換能器與變幅桿連接在一起并固定在支架上，試件與變幅桿一起做高頻周期振動；主軸電機帶動回轉盤繞Z向轉動，回轉盤外回轉周壁上固設有工具頭，該工具頭上固設有單顆磨粒。它具有如下優點：X向進給用于控制劃擦深度，角度微調裝置用于調整試件劃擦表面與Z向進給方向平行，Z向進給用于在試件表面形成若干個等切深等長度的劃痕，可以實現單顆磨粒的干涉劃擦與非干涉劃擦，可以用于研究超聲輔助單顆磨粒劃擦過程的材料去除機理。

技術領域

本實用新型涉及一種劃擦試驗裝備，尤其涉及一種超聲輔助單顆磨粒鐘擺式劃擦試驗裝備。

背景技術

隨著科技的發展對硬脆性材料、難加工材料和新型先進材料的需求日益增多，對關鍵零件的加工效率、加工質量和加工精度提出了更高的要求。傳統磨削方法因不可避免的產生較大的磨削力以及磨削熱，引起試件表面、亞表面損傷以及砂輪壽命低等一系列問題。尤其在精密與超精密加工領域，這些加工缺陷的存在嚴重制約著零件加工精度及加工效率的提高。為解決這些問題，超聲振動被引入到磨削加工中。國內外廣泛研究證實超聲振動磨削在提高材料去除率、提高加工表面質量與加工精度、降低試件表面損傷以及延長砂輪壽命等方面具有顯著優勢。磨削過程看做是磨具表面大量排列參差不齊，分布不規則的形狀各異的磨粒共同完成的切削過程。在科學研究中，常把復雜現象抽象成一種簡化的模式，來探討一些最本質的問題。構成砂輪的細小磨粒的切削作用是磨削加工的基礎，單顆磨粒切削作為磨削加工的基本模式，成為認識復雜磨削作用的一種重要手段。因此有必要開展超聲輔助條件下單顆磨粒劃擦過程材料的去除機理。

檢索相關專利發現：

申請號為201410241159.2的發明申請公開了一種超聲振動輔助下磨削試驗裝置及方法，該方法所形成的劃痕是在試件的圓周面，劃痕的深度是不變的。砂輪磨削過程磨粒切入試件然后切出，在這個過程磨粒的劃擦深度是變化的。

申請號為201511015483.3的發明申請和申請號為201521125261.2的實用新型專利同時公開了一種新型超聲振動輔助單顆磨粒刻線試驗裝置及方法。上述試驗裝置及方法在實施過程中將超聲振動附件在試件和測力儀之間，同時超聲裝置并沒有固定在測力儀上而是與外界相連。根據基本的力學分析可得，測力儀測得的力是單顆磨粒作用在試件上的力與變幅桿作用在工裝上的力的合理，并不是真實的劃擦力，因此該試驗裝置及方法存在原理性錯誤。

同時上述公開的試驗裝置及方法是在精密磨床上的基礎上實現的，而精密磨床的各方面精度遠不能滿足研究超聲輔助條件下單顆磨粒劃擦過程的材料去除機理。

實用新型內容

本實用新型提供了一種超聲輔助單顆磨粒鐘擺式劃擦試驗裝備，其克服了背景技術中精密磨床所存在的不足。

本實用新型解決其技術問題的所采用的技術方案是：

一種超聲輔助單顆磨粒鐘擺式劃擦試驗裝備，包括床身(1)、X向直線運動機構(2)、Z向直線運動機構(3)、轉接板(5)、角度微調裝置(6)、支架(7)、超聲換能器(8)、變幅桿(9)、試件(10)、工具頭(11)、回轉盤(12)和主軸電機(14)；

該X向直線運動機構(2)裝設在床身(1)和Z向直線運動機構(3)之間而且 Z向直線運動機構(3)能沿X向直線運動，該Z向直線運動機構(3)裝設在X 向直線運動機構(2)和轉接板(5)之間且轉接板(5)能沿Z向直線運動，該角度微調裝置(6)裝設在轉接板(5)和支架(7)之間且支架(7)能沿Y軸轉動，該超聲換能器(8)與變幅桿(9)連接在一起并固定在支架(7)上，該試件(10) 裝夾在變幅桿(9)上并與變幅桿(9)一起做高頻周期振動；