CN102554018A - 一种爆炸式高速切削实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种爆炸式高速切削实验装置，结构特点是：爆炸部分相对独立，通过螺纹与联接体连接定位，带剪切销的活塞和刀杆安装在联接体内，工件安装在工作台上。使用时利用火药爆炸产生的强大气体压力作为能源，驱动刀杆带动矩形刀片高速撞击工件，从而形成高速切削过程。本装置结构简单，体积小，操作方便，成本低，可以达到很高的切削速度，能满足多种材料的高速切削实验需求，通过与金相显微镜、压电测力仪、红外测温仪等仪器配合，可以进行高速切削过程的切屑变形、切削力和切削温度等的实验研究。

Description

一种爆炸式高速切削实验装置

所属技术领域

本发明是一种高速切削实验装置。

背景技术

高速切削加工具有生产率高、切削力小、加工精度高、表面质量好、生产成本低、且可以加工难加工材料等优点，在航空航天、汽车、模具等制造领域得到了广泛的应用，已经成为切削加工技术发展的主流方向。高速切削实验是进行高速切削加工技术研究的一个重要手段。通过高速切削实验，不但可以弄清高速切削加工的机理，建立高速切削加工工艺数据库，还可以对当前流行的高速切削有限元模拟研究结果进行验证。目前的高速切削实验通常在车床上采用大尺寸工件，通过正交直角切削的方法来完成，由于受到机床转速和工件动平衡的限制，较高和超高的切削速度通产情况下较难达到。因此，一些学者通过改进的分离式霍普金森压杆装置来获得较高的切削速度，实现高速切削过程，取得了较好的效果，但也存在系统价格昂贵，实验成本过高的问题。因此研制低成本、高效的高速切削实验装置就成为当今开展高速切削实验研究的一个迫切需求。

发明内容：

为了满足开展高速切削实验研究的迫切需求，本发明提供一种采用爆炸式动力源、低成本、高效的高速切削实验装置，从而为高速切削的切削变形、切削力和切削温度等实验研究提供一个良好的平台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.一种爆炸式高速切削实验装置，它包括爆炸部分(1)(2)(3)、联接体(4)(5)(6)(7)、活塞(8)、副剪切销(9)、主剪切销(10)、刀杆(11)、刀片(12)、工件(13)和工作台(14)，其特征在于：爆炸部分包括弹夹、保险和击针，相对独立，通过螺纹与联接体连接定位，拆卸方便，动力源采用空包弹。

2.根据权力要求1所示爆炸式高速切削实验装置，其特征在于，活塞和刀杆安装在联接体内，刀片安装在刀杆上，工件安装在工作台上。

3.根据权力要求1所示爆炸式高速切削实验装置，其特征在于，在活塞上设置副剪切销，在刀杆上设置主剪切销，当要求切削速度较高时，只利用主剪切销，当切削速度要求极高时，同时采用主副剪切销。

本发明所取得的有益效果是：

1.采用爆炸式动力源，可以达到很高的切削速度，能满足多种材料的高速切削实验需求。

2.爆炸式动力源相对独立，具有较大的通用性，通过螺纹与联接体连接定位，拆卸方便。

3.结构简单，体积小，操作方便可靠，成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图1中，1为激发锥体，2为保险销，3为空包弹，4，5，6，7为联接体，8为活塞，9为副剪切销，10为主剪切销，11为刀杆，12为刀块，13为工件，14为工作台。

具体实施方式

下面结合实施实例对本发明作进一步地说明。

实施实例1：

本实施实例装置包括击针1、保险、2空包弹3、联接体4，5，6，7、活塞8、副剪切销9、主剪切销10、刀杆11、刀片12、工件13和工作台14，见图1。拔出保险销2，当按下激发锥体1后，击针在弹簧作用下撞击空包弹3底火药，引发空包弹内火药燃烧，当膛内压强增.加到一定值时，冲击活塞冲头8，剪断副剪切销9，开始运动一段较短距离后，弹内火药基本燃尽，此时膛内压强也接近最大。这时，活塞与刀杆11相撞，由于此时气体压强较大，而且活塞也有一定的冲击动能，故很容易地将主剪切销10剪断。这时，刀杆将带动刀片12以很大的速度下冲切削工件13，实现高速切削。

Claims (3)

1.一种爆炸式高速切削实验装置，它包括爆炸部分(1)(2)(3)、联接体(4)(5)(6)(7)、活塞(8)、副剪切销(9)、主剪切销(10)、刀杆(11)、刀片(12)、工件(13)和工作台(14)，其特征在于：爆炸部分包括弹夹(3)、保险(2)和击针(1)，相对独立，通过螺纹与联接体连接定位，拆卸方便，动力源采用空包弹。

2.根据权力要求1所示爆炸式高速切削实验装置，其特征在于，活塞和刀杆安装在联接体内，刀片安装在刀杆上，工件安装在工作台上。

3.根据权力要求1所示爆炸式高速切削实验装置，其特征在于，在活塞上设置副剪切销，在刀杆上设置主剪切销，当要求切削速度较高时，只利用主剪切销，当切削速度要求极高时，同时采用主副剪切销。

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