CN104236950A - 复合材料nol环测试样条切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料NOL环测试样条切割装置，包括基座、设置在基座上的电动切割机和直线导轨、与直线导轨配合设置并沿直线导轨往复运动的导轨滑块，以及设置在导轨滑块上的工作台和锁紧装置。本发明结构简单、操作方便、切割时间只有原来的1/10甚至更少，切割的样条切口平滑无毛刺、无开裂，测试样条尺寸偏差小、精度高，切割过程中避免了安全隐患。

Description

复合材料NOL环测试样条切割装置

技术领域

本发明涉及一种复合材料测试样条切割装置，尤其涉及一种复合材料NOL环层间剪切性能测试样条的切割装置。

背景技术

复合材料的层间剪切强度是衡量复合材料的层间特性的性能指标，反映了复合材料基体与增强体之间的界面强弱，是评价复合材料性能的重要指标。短梁剪切方法是最常用的测量复合材料表观层间剪切强度的试验方法,常用的标准有ASTM2344和GB/T 1458-2008，标准中所采用的环形试样称为复合材料NOL环，将NOL环切割成标准弧长的测试样条后，进行复合材料表观层间剪切强度的测试，但标准中均无NOL环切割方法的说明。ASTM2344、 GB/T 1458-2008标准中NOL环为直径150mm，厚度3mm、宽度6mm的轻薄复合材料环，测试样条尺寸也较小，一般弧长为18-30mm，厚度为3mm，因此试验样条的切割非常困难，目前无专用的设备，常用的复合材料板材、棒材的切割方法难于将轻薄的NOL环试样固定，切割过程中容易使圆弧滑移、变形，切割时难以实现弧长的精确控制，甚至使测试样条报废，且存在安全隐患。所以传统的切割方法制备的测试样条质量差、制备效率低，安全隐患大，难以高效准确地完成测试样条的制备，进一步影响测试结果的准确性和整体测试的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的切割工艺切割效率低，切割的效果差，切割过程中难以控制切割精确度，容易造成测试条变形、滑移，导致测试条报废，安全隐患大。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：复合材料NOL环测试样条切割装置，包括基座、设置在基座上的电动切割机和直线导轨、与直线导轨配合设置并沿直线导轨往复运动的导轨滑块，以及设置在导轨滑块上的工作台和锁紧装置；所述电动切割机固定在直线导轨的前方，且电动切割机的切割刀片径向厚度中心线与工作台的中心线重合；所述工作台包括上圆盘、下圆盘，上、下圆盘同心并形成凸型台，待切割的NOL环放置在下圆盘上，且套接在上圆盘的圆周外；工作台上还设有进刀槽和开口槽，所述进刀槽的中心轴线与切割刀片径向厚度中心线重合，开口槽和进刀槽之间的弧长即是待切割的NOL环的弧长，所述开口槽内设置旋转限位块；所述旋转限位块底端紧配合插在开口槽内，旋转限位块的高度大于工作台的高度；所述锁紧装置一端连接导轨滑块，另一端可伸缩的接触放置在下圆盘上的待切割的NOL环，NOL环夹紧固定在工作台的上下圆盘形成的凸型台上。

    通过设置直线导轨和与导轨匹配的滑块，实现工作台的前后移动，工作台和锁紧装置的配合达到了精确固定NOL环位置的效果，切割的时候，控制滑块缓缓向着刀片的方向移动，位置固定的刀片沿着进刀槽缓缓在进刀槽位置上切割NOL环；打开锁紧装置，旋转NOL环至旋转限位块的位置，通过旋转定位块抵住NOL环，依旧通过刀片继续在进刀槽位置上切割NOL环，由此，精确的切割下需要的NOL环试样条。本装置能很好地固定NOL环试样，精确地切割制备测试样条，方便操作者安全快速地完成测试样条的切割，提高测试样条制备效率和质量。旋转定位块在NOL环首次切割的时候可以先不安装，在NOL环切开第一刀以后，再将旋转定位块安装在开口槽内，用于定位使用即可。

为避免操作者的安全隐患，所述直线导轨的两端分别设置有前限位块和后限位块。通过设置前后限位块，限定了导轨滑块的移动范围，避免出现太靠近刀具导致刀具伤人的结果。

为去除NOL环切割过程中的灰尘，进一步保证切割的效果，所述电动切割机上还设有加水装置，所述加水装置为带有导水管的细毛刷，导水管的出水端和细毛刷均对准切割刀片的切割处。切割时会产生灰尘，积累太多会影响刀具切割的效果，因此，边切割边用水冲刷切割处，并用毛刷将灰尘洗下来，保证刀具和NOL环接触处的清洁，有利于保证更好的切割效果。

作为本发明的一种改进方案，所述锁紧装置包括弹簧支架、压板弹簧和圆弧压板，圆弧压板的圆弧可贴合NOL环的外圆周；压板弹簧固定端连接弹簧支架，自由端连接圆弧压板。圆弧形的压板能更好的压住NOL环并保证被压的NOL环不会变形。

本发明的优点是：采用本发明方案制作的复合材料NOL环测试样条切割装置，操作者可以通过直线导轨快速轻松地移动圆形工作台实现定位切割；通过锁紧装置固定或移动NOL环，减少了NOL环切割过程中的变形与滑动；通过工作台的前后限位装置避免了操作者的安全隐患；通过NOL环旋转角度限位装置，实现了NOL环测试样条切割尺寸的准确控制；通过加水装置，减少了切割过程中的粉尘。采用本发明的方案制作的复合材料NOL环测试样条切割装置，使得测试样条的切割时间只有原来的1/10甚至更少，切割的样条切口平滑无毛刺、无开裂，测试样条尺寸偏差小、精度高，切割过程中避免了安全隐患。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图。

图2 为本发明的工作台及锁紧装置的结构示意图。

图3 为本发明的应用示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明

如图1-3所示，本发明包括基座1、电动切割机2、加水装置4、直线导轨6、旋转限位块7、导轨滑块8、工作台9、锁紧装置17，

电动切割机2、直线导轨6固定于基座1上。

加水装置4固定在电动切割机2上。

工作台9、锁紧装置17固定在导轨滑块8上，可沿直线导轨6前进与后退。

旋转限位块7固定在工作台9上。

电动切割机2固定在直线导轨6的前方，且电动切割机2的切割刀片3径向厚度中心与工作台9的中心线在一条直线上。

加水装置4为带有导水管的细毛刷，用于去除NOL环切割过程中的灰尘。

直线导轨6两端分别安装有工作台9的前限位块5及后限位块10。

导轨滑块8上带有定位孔，可通过螺栓将工作台9、锁紧装置17固定在直线导轨6上。

工作台9由上下两层不同直径和不同高度的同心圆盘整体加工而成，形成凸型台，用于放置NOL环13。

工作台9上设有进刀槽11和开口槽12，进刀槽11和开口槽12之间的弧长为NOL环测试样条的标准弧长，所述进刀槽11的中心轴线与切割刀片3径向厚度中心线重合。

工作台9通过定位孔及螺栓固定在导轨滑块8上。

旋转限位块7为扁平的长方体，长度与宽度尺寸与工作台9上的开口槽12尺寸相匹配，紧密地插在开口槽12内，高度大于工作台9的高度。

锁紧装置17由弹簧支架14、压板弹簧15、圆弧压板16组成，圆弧压板16的圆弧面与NOL环13的外周形状契合；锁紧装置17通过固定在弹簧支架14上的压板弹簧15的伸缩，完成圆弧压板16对NOL环13的固定与移动。

采用本发明方案制作的复合材料NOL环测试样条切割装置，操作者可以通过直线导轨快速轻松地移动圆形工作台实现定位切割；通过锁紧装置固定或移动NOL环，减少了NOL环切割过程中的变形与滑动；通过工作台的前后限位装置避免了操作者的安全隐患；通过NOL环旋转角度限位装置，实现了NOL环测试样条切割尺寸的准确控制；通过加水装置，减少了切割过程中的粉尘。采用本发明的方案制作的复合材料NOL环测试样条切割装置，使得测试样条的切割时间只有原来的1/10甚至更少，切割的样条切口平滑无毛刺、无开裂，测试样条尺寸偏差小、精度高，切割过程中避免了安全隐患。

前述的基座1、旋转限位块7、导轨滑块8、工作台9、圆弧压板16均为防水、防锈的塑料或金属材质；直线导轨6、弹簧支架14为防水、防锈的金属材料。

基座1为450mm×300mm的塑料板。

电动切割机2采用的切割刀片3为金刚石砂轮，直径为110mm。

加水装置4为带有导水管的细毛刷。

直线导轨6为240mm×30mm的不锈钢滚珠丝杠。

旋转限位块7长宽高分别为：16mm×3mm×40mm

导轨滑块8为不锈钢方块，80mm×80mm。

工作台9的上圆盘直径为150mm，下圆盘直径为166mm，上下圆盘相同位置均有一个进刀槽11和一个开口槽12。

进刀槽11、开口槽12的宽度为3mm，长度16mm

锁紧装置17中的压板弹簧15为2根长度为10mm弹簧，圆弧压板16的圆弧直径为156mm。

切割时，先将NOL环13固定在工作台9上，通过锁紧装置17将NOL环13锁紧固定，开动电动切割机2，向前推动工作台9到电动切割机2下,将NOL环13沿着进刀槽11处切割开口；退后工作台9，将锁紧装置17推开，旋转NOL环13，使其开口到达工作台9的开口槽12，并用旋转限位块7进行限位固定，再将工作台9推向电动切割机2进行切割，同样还是沿着进刀槽11的位置切割NOL环13，制备出标准弧长的NOL环测试样条，以此往复，即可完成标准弧长的NOL环测试样条的制备。

Claims (4)

1.复合材料NOL环测试样条切割装置，其特征是：包括基座（1）、设置在基座（1）上的电动切割机（2）和直线导轨（6）、与直线导轨（6）配合设置并沿直线导轨（6）往复运动的导轨滑块（8），以及设置在导轨滑块（8）上的工作台（9）和锁紧装置（17）；

所述电动切割机（2）固定在直线导轨（6）的前方，且电动切割机（2）的切割刀片（3）径向厚度中心线与工作台（9）的中心线重合；

所述工作台（9）包括上圆盘、下圆盘，上、下圆盘同心并形成凸型台，待切割的NOL环（13）放置在下圆盘上，且套接在上圆盘的圆周外；工作台（9）上还设有进刀槽（11）和开口槽（12），所述进刀槽（11）的中心轴线与切割刀片（3）径向厚度中心线重合，开口槽（12）和进刀槽（11）之间的弧长即是待切割的NOL环（13）的弧长，所述开口槽（12）内设置旋转限位块（7），所述旋转限位块（7）底端紧配合插在开口槽（12）内，旋转限位块（7）的高度大于工作台（9）的高度；

所述锁紧装置（17）一端连接导轨滑块（8），另一端可伸缩的接触放置在下圆盘上的待切割的NOL环（13）， NOL环（13）夹紧固定在工作台（9）的上下圆盘形成的凸型台上。

2.根据权利要求1所述的复合材料NOL环测试样条切割装置，其特征是：所述直线导轨（6）的两端分别设置有前限位块（5）和后限位块（10）。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料NOL环测试样条切割装置，其特征是：所述电动切割机（2）上还设有加水装置（4），所述加水装置（4）为带有导水管的细毛刷，导水管的出水端和细毛刷均对准切割刀片（3）的切割处。

4.根据权利要求1或2所述的复合材料NOL环测试样条切割装置，其特征是：所述锁紧装置（17）包括弹簧支架（14）、压板弹簧（15）和圆弧压板（16），圆弧压板（16）的圆弧可贴合NOL环（13）的外圆周；压板弹簧（15）固定端连接弹簧支架（14），自由端连接圆弧压板（16）。