一種測(cè)量車刀副后刀面與零件已加工表面摩擦特性的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及力學(xué)測(cè)量儀器設(shè)計(jì)制作領(lǐng)域，尤其涉及車削加工力學(xué)測(cè)量儀器設(shè)計(jì)制作領(lǐng)域中的一種測(cè)量車刀副后刀面與零件已加工表面摩擦特性的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬的車削加工過程中，除了切削力、切削溫度等現(xiàn)象影響著切削加工過程外，摩擦對(duì)切削過程影響很大，譬如，刀具磨損、加工完了后零件的表面粗糙度等都與切削過程中的摩擦有關(guān)。在金屬切削加工中，根據(jù)零件與刀具的相互作用過程，主要分為四個(gè)變形區(qū)，即剪切變形區(qū)，前刀面和切肩底部的摩擦區(qū)，已加工表面和刀具副后刀面的摩擦區(qū)，刀具主后刀面與過渡表面的摩擦區(qū)，而摩擦現(xiàn)象主要發(fā)生在四個(gè)變形區(qū)。其中剪切變形區(qū)屬于內(nèi)摩擦，而切肩底部與前刀面、刀具主后刀面與過渡表面、副后刀面與已加工表面屬于滑動(dòng)摩擦。發(fā)生在這些位置處的摩擦，會(huì)使切削力增大，切削溫度升高，也會(huì)使切削過程變得不穩(wěn)定。同時(shí)，由于切削溫度、接觸壓力等的變化，也會(huì)導(dǎo)致表面間的摩擦特性發(fā)生變化。因此，研究不同表面的摩擦特性，能夠深刻的認(rèn)識(shí)切削過程。
[0003]其中刀具副后刀面與已加工表面的摩擦特性對(duì)切削過程的影響主要表現(xiàn)在:
[0004]I)影響零件的已加工表面的表面粗糙度。
[0005]2)影響來自于該變形區(qū)的摩擦力大小。
[0006]3)影響刀具副后刀面的磨損量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種測(cè)量車刀副后刀面與零件已加工表面摩擦特性的裝置，可以有效的滿足車刀副后刀面與零件已加工表面摩擦特性的測(cè)量以及試驗(yàn)。其具體的技術(shù)方案是:
[0008]—種副后刀面與零件已加工表面摩擦特性測(cè)量裝置，包括固定于車床機(jī)架上的測(cè)量單元、擠壓單元和調(diào)整單元；
[0009]所述測(cè)量單元接觸被測(cè)工件用于表面摩擦特性測(cè)量；
[0010]所述擠壓元件擠壓測(cè)量元件用于調(diào)整測(cè)量單元與被測(cè)元件之間的壓力；
[0011]所述調(diào)整單元控制測(cè)量單元的空間位置和測(cè)量角度；
[0012]所述測(cè)量單元包括測(cè)量探針、探針固定架、測(cè)力儀固定架、導(dǎo)向軸、導(dǎo)向軸固定支架、滑塊和三維測(cè)力傳感器構(gòu)成，測(cè)量單元整體通過導(dǎo)向軸固定支架固定于測(cè)量單元底板上，導(dǎo)向軸固定支架通過螺栓與測(cè)量單元底板固定連接，所述導(dǎo)向軸固定架之間通過銷釘固定導(dǎo)向軸，三維測(cè)力傳感器固定于測(cè)力儀固定架之上，所述三維測(cè)力傳感器與測(cè)量單元底板之間具有間隙不接觸，測(cè)力儀固定架兩側(cè)的滑塊套設(shè)于導(dǎo)向軸外部并能夠沿導(dǎo)向軸滑動(dòng)，三維測(cè)力傳感器隨滑塊同方向同步滑動(dòng)，所述測(cè)量探針的頂部圓球形探頭一端直接接觸被測(cè)工件表面，測(cè)量探針的尾部一端通過探針固定架與三維測(cè)力傳感器抵靠，三維測(cè)力傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能；
[0013]所述擠壓單元包括液壓缸和液壓缸固定板，所述液壓缸通過液壓缸固定板固定安裝于測(cè)量單元底板上，液壓缸的活塞軸抵住測(cè)力儀固定架，對(duì)測(cè)量單元提供壓力，使測(cè)量探針能以一定的正壓力與被測(cè)工件表面接觸；
[0014]所述調(diào)整單元包括軸向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整單元、豎直方向移動(dòng)調(diào)整單元和水平面二維移動(dòng)調(diào)整單元；
[0015]所述水平面二維移動(dòng)調(diào)整單元實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置的水平面橫向和縱向移動(dòng)調(diào)整，包括橫向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和縱向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述縱向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定于車床刀架上的縱向?qū)к?，縱向滑動(dòng)板設(shè)于縱向?qū)к壣?，所述橫向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于縱向滑動(dòng)板上的橫向?qū)к?，橫向滑動(dòng)板設(shè)于橫向?qū)к壣希鰴M向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和縱向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)有緊固旋鈕，緊固旋鈕可固定橫向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和縱向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)于一固定位置；
[0016]所述豎直方向移動(dòng)調(diào)整單元實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置的豎直方向移動(dòng)調(diào)整，包括絲杠固定板、絲杠、絲杠旋鈕、絲杠螺母、支撐板和軸承，絲杠固定板和橫向滑動(dòng)板固定連接，絲杠通過軸承分別與絲杠固定板和橫向滑動(dòng)板相連，絲杠螺母和支撐板固定安裝，絲杠旋鈕和絲杠固定連接，旋轉(zhuǎn)絲杠旋鈕時(shí)，支撐板可以上升或者下降；
[0017]所述機(jī)床軸向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整單元實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整，包括步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、減速箱和傳動(dòng)輸出軸，步進(jìn)電機(jī)固定安裝于支撐板上，步進(jìn)電機(jī)通過聯(lián)軸器和減速箱輸入軸相連接，減速箱固定安裝于支撐板上，減速箱內(nèi)部為蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，所述蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)包括與減速箱輸入軸相連的蝸桿，蝸桿與蝸輪的齒部連接，渦輪連接輸出軸，輸出軸與測(cè)量單元底板固定連接，蝸桿端部與減速箱通過軸承配合旋轉(zhuǎn)固定，軸承外部設(shè)有軸承端蓋封閉。
[0018]采用上述裝置，可以精確的測(cè)試副后刀面與零件已加工表面摩擦特性，并且適合任意形狀的刀具和不同的角度，能夠準(zhǔn)確的模擬現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中機(jī)件加工的現(xiàn)場(chǎng)條件，能更好的適應(yīng)不同軸徑、不同加工條件以及不同測(cè)量要求，自由調(diào)整探針探頭與車刀的相對(duì)位置。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明整體圖。
[0020]圖2是本發(fā)明測(cè)量單元和擠壓單元立體圖。
[0021]圖3是本發(fā)明測(cè)量單元和擠壓單元側(cè)視圖。
[0022]圖4是本發(fā)明調(diào)整單元整體示意圖。
[0023]圖5是本發(fā)明水平滑動(dòng)機(jī)構(gòu)立體圖。
[0024]圖6是本發(fā)明豎直方向移動(dòng)調(diào)整單元結(jié)構(gòu)立體圖。
[0025]圖1?圖6附圖標(biāo)記說明如下:
[0026]1.測(cè)量探針
[0027]2.探針固定架
[0028]3.測(cè)力儀固定架
[0029]4.導(dǎo)向軸固定支架
[0030]5.三維測(cè)力傳感器
[0031]6.滑塊
[0032]7.導(dǎo)向軸
[0033]8.液壓缸
[0034]9.液壓缸固定板
[0035]10.測(cè)量單元底板
[0036]11.輸出軸
[0037]12.減速箱
[0038]13.聯(lián)軸器
[0039]14.步進(jìn)電機(jī)
[0040]15.電機(jī)底座
[0041]16.軸承端蓋
[0042]17.絲杠固定板
[0043]18.螺母
[0044]19.支撐板
[0045]20.絲杠
[0046]21.導(dǎo)向桿
[0047]22.絲杠旋鈕
[0048]23.橫向滑動(dòng)板
[0049]24.縱向滑動(dòng)板
[0050]25.蝸桿
[0051]26.軸承
[0052]27.軸承端蓋
[0053]28.蝸輪
[0054]29.滑塊緊固旋鈕
[0055]30.軸承
[0056]31.銷釘
【具體實(shí)施方式】
[0057]下面結(jié)合附圖具體說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0058]如圖1所示，本發(fā)明涉及一種副后刀面與零件已加工表面摩擦特性測(cè)量裝置，包括固定于車床機(jī)架上的測(cè)量單元、擠壓單元和調(diào)整單元，調(diào)整單元包括軸向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整單元、豎直方向移動(dòng)調(diào)整單元和水平面二維移動(dòng)調(diào)整單元；測(cè)量單元接觸被測(cè)工件用于表面摩擦特性測(cè)量；擠壓元件擠壓測(cè)量元件用于調(diào)整測(cè)量單元與被測(cè)元件之間的壓力；調(diào)整單元控制測(cè)量單元的空間位置和測(cè)量角度。其通過測(cè)量探針I(yè)與被測(cè)工件表面相接觸。本發(fā)明裝置測(cè)量單元和擠壓單元同時(shí)固定安裝于測(cè)量單元底板10上，其主要負(fù)責(zé)應(yīng)力