[實(shí)用新型]一種精密切削微納米力學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020172417.7
• 申請(qǐng)日: 2020-02-16
• 公開（公告）號(hào): CN211639245U
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜文浩;潘延安;李佳偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所
• 主分類號(hào): B23Q17/09
• 分類號(hào): B23Q17/09
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

1.一種精密切削微納米力學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，包括：三軸超精密機(jī)床(1)，三向微動(dòng)臺(tái)(2)，三向測(cè)力儀(3)，激光位移傳感器(4)，高速攝像機(jī)(5)、熱成像儀(6)；三向微動(dòng)臺(tái)(2)安裝于三向測(cè)力儀(3)上，三向測(cè)力儀固定在三軸超精密機(jī)床(1)的工作臺(tái)上，激光位移傳感器(4)、高速攝像機(jī)(5)、熱成像儀(6)聚焦于切削位置；

在切削過程中，三向測(cè)力儀(3)采集切削力的變化過程數(shù)據(jù)、激光位移傳感器(4)采集振動(dòng)數(shù)據(jù)、高速攝像機(jī)(5)采集切屑斷裂分離情況、熱成像儀(6)采集中切削溫度的變化過程數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密切削微納米力學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述的三軸超精密機(jī)床(1)放置于超精密加工實(shí)驗(yàn)室中，超精密加工實(shí)驗(yàn)室的溫度控制在20±0.1℃，濕度控制在35±5％，潔凈度控制在800級(jí)以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密切削微納米力學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述三軸超精密機(jī)床(1)包括機(jī)床主軸(7)、機(jī)床X軸(8)、機(jī)床Z軸(9)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密切削微納米力學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述三向微動(dòng)臺(tái)(2)位移分別是：X向位移、Y向位移、Z向位移，三向微動(dòng)臺(tái)(2)在X向位移行程為5mm、分辨率為10nm；三向微動(dòng)臺(tái)(2)在Y向位移行程為5mm、分辨率為10nm；三向微動(dòng)臺(tái)(2)在Z向位移行程為5mm、分辨率為10nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密切削微納米力學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，機(jī)床主軸(7)轉(zhuǎn)速控制切削速度，通過調(diào)節(jié)機(jī)床主軸(7)轉(zhuǎn)速、機(jī)床X軸(8)和機(jī)床Z軸(9)的運(yùn)動(dòng)速度和位移、三向微動(dòng)臺(tái)(2)的位移來控制切削深度、劃痕形狀。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種精密切削微納米力學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，

當(dāng)機(jī)床主軸(7)旋轉(zhuǎn)一周，機(jī)床X軸(8)和機(jī)床Z軸(9)不動(dòng)，獲得圓弧狀的劃痕，通過調(diào)節(jié)三向微動(dòng)臺(tái)的Y向位移，改變切削深度；調(diào)節(jié)機(jī)床主軸(7)轉(zhuǎn)速，獲得不同切削速度下劃痕；

機(jī)床主軸(7)每旋轉(zhuǎn)一周，機(jī)床X軸(8)運(yùn)動(dòng)L距離，獲得波浪線狀的劃痕，每?jī)蓚€(gè)波浪最高點(diǎn)之間距離為L(zhǎng)；通過調(diào)節(jié)三向微動(dòng)臺(tái)(2)的Y向位移，改變劃痕深度；調(diào)節(jié)機(jī)床主軸(7)轉(zhuǎn)速與機(jī)床X軸(8)運(yùn)動(dòng)速度，獲得不同切削速度下劃痕；

在機(jī)床主軸(7)每旋轉(zhuǎn)一周，機(jī)床X軸(8)運(yùn)動(dòng)L距離、機(jī)床Z軸(9)運(yùn)動(dòng)距離m，運(yùn)動(dòng)兩次獲得3條平行線的劃痕，兩條相鄰平行線間距離為m；通過調(diào)節(jié)三向微動(dòng)臺(tái)(2)的Y向位移，改變劃痕深度；調(diào)節(jié)機(jī)床主軸(7)轉(zhuǎn)速、機(jī)床X軸(8)運(yùn)動(dòng)速度、機(jī)床Z軸(9)運(yùn)動(dòng)速度，獲得不同切削速度下劃痕。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密切削微納米力學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述激光位移傳感器(4)采樣頻率范圍為100hz-1Mhz。