專利名稱：細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射流支撐實驗裝置的設(shè)計，具體的是一種細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置，通過該裝置進行實驗研究將射流作為車削細(xì)長桿輔助支撐可能性及實際應(yīng)用效果O
背景技術(shù)：
細(xì)長桿工件長度與直徑比(L/D)較大(> 25)，剛性差，對于切削力、振動和切削溫度十分敏感。車削加工時，很容易產(chǎn)生彎曲變形和振動，從而影響加工精度，得不到準(zhǔn)確的幾何形狀精度和理想的表面質(zhì)量。一般為減小工件加工變形，在車削細(xì)長桿時會使用跟刀架，但若支承工件的兩個支承塊對零件壓力不適當(dāng)，會影響加工精度。若壓力過小或不接觸，就不起作用，不能提高零件的剛度；若壓力過大，零件被壓向車刀，切削深度增加，車出的直徑就小，當(dāng)跟刀架繼續(xù)移動后，會發(fā)生連續(xù)有規(guī)律地變化，會把細(xì)長桿車成“竹節(jié)”形
坐寸ο高壓水射流技術(shù)是近幾十年來快速發(fā)展起來的一項新技術(shù)，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用石油鉆井、煤礦采煤、工業(yè)切割等領(lǐng)域。隨著激光測速、高速攝影、流體顯形、數(shù)值模擬等先進測試和研究新技術(shù)的出現(xiàn)，射流技術(shù)的研究和應(yīng)用得到更加迅速的發(fā)展。磨料射流、空化射流、脈沖射流、水力輔助機械破巖技術(shù)和基礎(chǔ)理論、切割機理、影響因素的研究分析也進一步深入。針對細(xì)長桿工件車削加工難題，提出了應(yīng)用水(或冷卻液)射流輔助支撐，以提高系統(tǒng)剛性，減小工件彈性變形、減小和抑制工藝系統(tǒng)振動，希望可以解決細(xì)長桿的切削加工易變形等問題。因此 需要設(shè)計一種細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置，通過實驗研究射流作為隨動工藝系統(tǒng)輔助支撐的可能性及實際應(yīng)用效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為解決細(xì)長桿車削加工難題提出的應(yīng)用水(或冷卻液)射流作為隨動工藝系統(tǒng)輔助支撐的方案，提供一種射流支撐實驗裝置來研究將射流作為隨動工藝系統(tǒng)輔助支撐的可能性及實際應(yīng)用效果。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:該細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置主要由射流裝置、夾具裝置、切削力測量裝置等組成。上述射流裝置由手推車、電動機、高壓泵、進出水管及噴槍等組成，高壓泵上設(shè)有出入水口、調(diào)壓閥及數(shù)顯壓力表等，水(或冷卻液)經(jīng)過濾從進水管道進入高壓泵增壓，高壓水經(jīng)出水管、噴槍及噴頭噴射出作用于細(xì)長桿上抵消車削時產(chǎn)生的部分切削力，起到減小細(xì)長桿加工變形的作用。上述夾具裝置由夾緊件、夾緊塊、桿件、連接塊、支撐板及基板等組成，用于噴槍和車床大滑板連接，實現(xiàn)噴槍夾持、固定，并同時滿足三個方向直線運動及一個方向的繞軸轉(zhuǎn)動，方便噴槍的各向調(diào)節(jié)，滿足實驗參數(shù)調(diào)節(jié)需要，保證實驗順利進行。
上述切削力測量裝置主要由通用測力儀、放大器及計算機等組成，通用測力儀固定于車床中滑板上，通過其可測得車削細(xì)長桿時產(chǎn)生的三向切削力，對其分析處理，可作為有無射流支撐對比實驗數(shù)據(jù)，可轉(zhuǎn)位車刀固定于通用測力儀上部。本發(fā)明的有益效果是，通過該細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置，可以通過對比實驗來研究射流作為隨動工藝系統(tǒng)輔助支撐的可能性，并觀察驗證細(xì)長桿在車削加工中起到的減少變形和抑制振動的作用。整個實驗裝置結(jié)構(gòu)組成及設(shè)計簡單、緊湊，便于組裝、連接，能夠很好的滿足實驗需要，且可方便噴頭到細(xì)長桿距離等參數(shù)快速調(diào)節(jié)，滿足不同的實驗研
曲:
九而安。


圖1是細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置示意圖。圖中1.車床大滑板，2.通用測力儀，3.車床中滑板，4.可轉(zhuǎn)位車刀，5.細(xì)長桿，
6.三爪卡盤，7.高壓泵，8.電動機，9.手推車，10.調(diào)壓閥，11.數(shù)顯壓力表，12.出水管，13.噴槍，14.夾具裝置，15.頂尖。圖2是夾具裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.夾緊件，2.夾緊塊，3.桿件，4.連接塊，5.支撐板，6.基板。
具體實施方案

根據(jù)圖1，細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置主要由射流裝置、切削力測量裝置及夾具裝置等組成。射流裝置包括高壓泵7、電動機8、手推車9、出水管12及噴槍13等。介質(zhì)水(或冷卻液)從自來水龍頭(或水箱)經(jīng)過濾后從進水管進入高壓泵7，經(jīng)高壓泵7增壓后，經(jīng)出水管12、噴槍12的噴頭噴射出，射流產(chǎn)生的沖擊力作用于細(xì)長桿工件上，為車削加工提供輔助支撐，可以抵消部分切削力以減小工件變形。高壓泵7上設(shè)有調(diào)壓閥10和數(shù)顯壓力表11，調(diào)壓閥10用來調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量，數(shù)顯壓力表11用于實時測量現(xiàn)場壓力，集壓力信號采集、處理、顯示于一體。切削力測量裝置包括通用測力儀2、放大器及計算機等。通用測力儀2通過螺釘固定在機床中滑板3的預(yù)定位置，可轉(zhuǎn)位車刀4位于通用測力儀2上部，通過三個緊固螺釘鎖緊固定，車刀底部有墊片用于調(diào)節(jié)車刀刀尖對準(zhǔn)工件中心。夾具裝置包括夾緊件1，夾緊塊2，桿件3，連接塊4，支撐板5，及基板6等。其中桿件3、支撐板5及基板6上均設(shè)有刻度標(biāo)尺，用于噴槍夾持、固定，并同時滿足三個方向的直線運動及一個方向的繞軸轉(zhuǎn)動，方便噴槍的各向準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，保證實驗的順利進行。使用該細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置進行試驗時，首先根據(jù)實驗要求，合理選擇可轉(zhuǎn)位車刀4、細(xì)長桿5，將通用測力儀2固定于車床中滑板3上，可轉(zhuǎn)位車刀4位于通用測力儀2上部，通過三個緊固螺釘鎖緊固定，車刀底部有墊片用于調(diào)節(jié)車刀刀尖對準(zhǔn)工件中心。通過螺釘固定于測力儀9工作臺上，通用測力儀9底座通過螺釘固定在機床工作臺10上，細(xì)長桿5采用三爪卡盤6及頂尖15的一夾一頂裝夾方式。射流裝置中電動機8、高壓泵7固定于手推車9上，高壓泵7上設(shè)有調(diào)壓閥10、數(shù)顯壓力表11、進水口及出水口等，出水管12兩端分別連接于高壓泵7的出水口和噴槍13進水口，噴槍13通過夾具裝置14的各部分固定支撐件最后由基板固定于車床大滑板I上，并可根據(jù)實驗需要實現(xiàn)各項準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。
使用該細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置，可以進行有無射流支撐的細(xì)長桿車削加工產(chǎn)生變形等實驗及射流基礎(chǔ)研究實驗。在進行射流實驗前，可先后分別進行有無射流支撐的車削加工實驗，分別測得切削力數(shù)據(jù)并保存，并記錄細(xì)長桿的加工變形情況，以便接下來進行對比分析研究。實驗結(jié)束后，切斷所有電源，清理實驗現(xiàn)場，分拆切削力測量裝置、射流裝置及夾具裝置，對各部分進行 清潔、干燥等處理，放置好以供下次實驗繼續(xù)使用。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置，主要由射流裝置、切削力測量裝置及夾具裝置等組成，其特征是所述射流裝置由手推車、電動機、高壓泵、進出水管及噴槍等組成，電動機與高壓泵固定于手推車上，高壓泵上設(shè)有出入水口、調(diào)壓閥及數(shù)顯壓力表等，出水管采用聞壓管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置，其特征是所述切削力測量裝置由通用測力儀等組成，通用測力儀固定于車床中滑板上預(yù)定位置，其上部裝有可轉(zhuǎn)位車刀，用緊固螺釘進行鎖緊固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置，其特征是所述夾具裝置由夾緊件、夾緊塊、桿件、連接塊、支撐板及基板等組成，其中基板通過螺釘固定于車床大滑板上，夾緊塊與桿件采用焊接，桿件、支撐板及基板上均設(shè)有刻度標(biāo)尺。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置，其特征是所述噴槍通過夾具裝置固定于車床大滑板上，噴頭可根據(jù)實驗需要進行替換。
全文摘要
一種細(xì)長桿車削射流支撐實驗裝置，它由射流裝置、切削力測量裝置及夾具裝置等組成。其中射流裝置由手推車、電動機、高壓泵、出入水管及噴槍等組成，切削力測量裝置主要由通用測力儀、放大器及計算機等組成，夾具裝置由夾緊件、夾緊塊、桿件、連接塊、支撐板及基板等組成。通過該實驗裝置進行射流基礎(chǔ)實驗及細(xì)長桿車削有無射流支撐對比實驗，研究將射流作為細(xì)長桿車削輔助支撐的可能性及實際應(yīng)用效果。
文檔編號B23Q17/09GK103252682SQ20131016947
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月10日
發(fā)明者呂彥明, 徐看, 黃艷玲, 宋燦, 李強 申請人:江南大學(xué)