CN117686037B - 一种制孔刀具性能检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制孔刀具性能检测装置及方法，具体涉及刀具性能检测技术领域，包括测试柜，所述测试柜的顶端靠一侧通过螺栓固定安装有测试台，测试台的顶端靠四角均固定安装有立柱，四根立柱的顶端固定安装有同一块顶板，贯穿顶板的上下端居中固定安装有液压缸，贯穿测试柜的顶端柜体且位于测试台的后方靠一侧通过螺栓固定安装有热风机，贯穿测试柜的顶端柜体且位于热风机的一侧通过螺栓固定安装有冷风机；本发明能够避免外界环境因素对检测结果的影响，同时模拟不同的环境温度进行性能检测，且装置的集成度高，能够同时检测多种性能指标，还能够避免刀具检测过程中出现崩坏时，碎片飞溅伤人。

Description

一种制孔刀具性能检测装置及方法

技术领域

本发明涉及刀具性能检测技术领域，涉及制孔刀具的性能检测，特别涉及一种能够对制孔刀具的内外部性能进行全面、快速、准确、安全检测的制孔刀具性能检测装置及方法。

背景技术

制孔刀具是一种用于加工孔的工具，可以用于加工圆孔、椭圆孔和扁孔等不同的形状。制孔刀具的种类有多种，如钻头、铰刀、镗刀等，不同种类的制孔刀具适用于不同的加工条件和要求。刀具的性能不仅影响加工成品的质量，同时也会影响加工过程中的安全性，因此，刀具在投向市场投入使用前，需要对刀具的各种性能进行检测，确保刀具各项指标达标。

刀具性能检测装置是一种用于检测刀具的装置，可以对刀具的尺寸、形状、材料、硬度、耐磨性、切削力、切削温度、切削寿命等性能指标进行检测，以评估刀具的质量和性能。刀具性能检测装置的种类也有多种，如光学检测装置、电子检测装置、力学检测装置等，不同种类的检测装置适用于不同的检测项目和方法。

现有的刀具性能检测装置在使用时，多用于检测刀具的外部性能（如尺寸精度、形状和外观等），难以对内部进行检测，例如，刀具的内部结构、应力分布、裂纹等难以用现有的检测装置直接观测和测量，需要借助于X射线、超声波等特殊的检测手段，这些手段不仅成本高昂，而且操作复杂，难以实现快速和准确的检测。

此外，由于刀具所需检测性能指标过多，而现有的检测装置难以同时进行多项指标的检测，不仅影响检测效率，同时添置多台不同的检测设备也增加了检测成本。例如，刀具的尺寸、形状、材料、硬度等指标需要用不同的检测装置进行检测，而且检测过程中需要对刀具进行多次的安装、拆卸、转换等操作，这些操作不仅耗时耗力，而且容易造成刀具的损伤和误差，影响检测的准确性和可靠性。

同时，现有的检测装置在检测过程中，其检测结果容易受到外界环境因素的影响，也无法模拟不同的温度环境进行检测，检测结果不够全面。例如，刀具的切削力、切削温度、切削寿命等指标受到刀具的切削速度、切削深度、切削液、工件材料等因素的影响，而现有的检测装置难以控制和调节这些因素，也难以模拟刀具在不同的温度环境下的性能，因此，检测结果不能反映刀具在实际加工条件下的真实性能。

并且，现有的检测装置在进行相应的负荷检测时，刀具若崩坏，形成的碎片会飞溅而出伤到检测装置附近的人。例如，刀具的耐磨性、切削寿命等指标需要用高速旋转的刀具对工件进行切削，以观察刀具的磨损情况和切削效果，但是，如果刀具在切削过程中发生断裂或脱落，刀具的碎片会以高速飞出，可能会划伤或刺伤检测人员或其他人员，造成安全隐患。

综上所述，现有的制孔刀具性能检测技术存在对内部性能检测的局限性、多项指标检测的不足、环境因素的影响、模拟环境的缺乏以及安全隐患等多方面的不足，这些问题的存在一定程度上影响了检测结果的准确性和可靠性，进而影响了刀具的性能和安全性。因此，开发一种能够全面、准确、高效且安全地检测制孔刀具性能的新型检测装置，是亟待解决的技术问题。

发明内容

（一）发明目的

针对现有技术在制孔刀具性能检测方面的缺陷和不足，特别是在内部性能检测的局限性、多项指标检测的不足、环境因素的影响、模拟环境的缺乏以及安全隐患等方面，本发明的主要目的在于提供一种能够对制孔刀具的内外部性能进行全面、快速、准确、安全检测的制孔刀具性能检测装置及方法，通过设置形变测试组件、温度测试组件、探伤测试组件配合力传感器、调节电机、三维激光扫描仪、红外温度扫描仪、超声波探头、热风机、冷风机、防护罩等结构，实现对刀具的尺寸、形状、材料、硬度、耐磨性、切削力、切削温度、切削寿命等多项指标的同时检测，以及对刀具的内部结构、应力分布、裂纹等隐患的探测，同时能够模拟不同的温度环境和切削状态，反映刀具的真实性能，同时可防止刀具崩坏时的碎片飞溅，保障检测人员的安全。

（二）技术方案

为实现该发明目的，解决其技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明的第1个发明目的在于提供一种制孔刀具性能检测装置，至少包括一测试柜，所述测试柜包括沿其长度方向延伸的第一方向、沿其宽度方向延伸的第二方向以及沿其高度方向延伸的第三方向，其中，

所述测试柜的顶端并靠其第一方向的一侧通过紧固件固定设有一测试台，所述测试台的长度及宽度方向与所述测试柜保持一致，且所述测试台在第二方向上位于所述测试柜的中心位置，

所述测试台的顶端靠四角均固定设有一沿第三方向延伸的立柱，四根所述立柱的顶端固定设有一整体呈水平布置的顶板，贯穿所述顶板的上下端居中固定设有一沿第三方向延伸的液压缸，

贯穿所述测试柜的顶端柜体且位于测试台的第二方向的一侧通过紧固件固定设有相互临近布置的一热风机和一冷风机，

所述测试柜的顶端且位于测试台的第二方向的一侧设有一形变测试组件，且所述形变测试组件在空间上布置在所述热风机与冷风机之间，

所述测试柜的顶端且位于测试台的第一方向的一侧设有一温度测试组件，

所述测试柜的顶端且位于测试台的第一方向的另一侧设有一探伤测试组件，

所述测试柜的顶端且位于测试台的第二方向的另一侧设有一温度探头，

所述形变测试组件、温度测试组件和探伤测试组件整体均为在第三方向上可上下调节其高度的结构，并均至少包括一沿第三方向延伸的套管，所述套管的内部通过轴承活动设有一丝杆，所述丝杆的外部螺纹连接有一丝套，所述套管的内部一端固定设有一调节电机，所述调节电机的输出轴与丝杆固定连接，所述套管的底部通过紧固件与所述测试柜固定连接，所述丝套设有一中心螺纹孔以及若干沿周向分布设置在所述中心螺纹孔外围的滑孔，所述中心螺纹孔与所述丝杆的外部螺纹连接，各所述滑孔一一套设在所述套管的分体管壁上，所述丝套的外壁上连接设置有测试功能部件，所述丝杆在调节电机的驱动下带动丝套沿所述套管的外壁上下移动，继而带动其所连接的各所述测试功能部件上下移动；

贯穿所述测试柜的顶端柜体且位于测试台的外圈开设有一环形卡槽，所述测试柜的顶端且对应所述环形卡槽的位置设有一底部开口的防护罩，贯穿所述防护罩的顶端罩体居中开设有至少一气压平衡孔，

所述测试台、液压缸、形变测试组件、温度测试组件、探伤测试组件、温度探头、热风机、冷风机，在空间上均布置在由所述防护罩与环形卡槽所形成的防护空间内。

作为本发明优选的方案，贯穿所述测试柜的第二方向一侧的侧壁上滑动连接有三扇柜门，贯穿所述测试柜的第一方向左右两侧靠底端均开设有通风窗，且所述测试柜的内部安装有电路板以及与所述电路板通信连接的PLC控制器；

所述测试柜的顶端且靠其第一方向的另一侧安装有工业电脑，所述测试柜的顶端且位于工业电脑的后方安装有报警器，贯穿所述测试柜的顶端固定安装有若干个数据接口，且其中三个数据接口分别临近所述形变测试组件、温度测试组件、探伤测试组件对应的套管布置，其余各数据接口均临近所述工业电脑布置；

采用外接数据线配合各所述数据接口连接工业电脑和测试元件，便于通过所述工业电脑设定检测参数，并配合所述PLC控制器控制测试元件，当测试元件出现故障时，所述报警器发出警报。

作为本发明优选的方案，所述测试台的顶端安装有一大三爪卡盘，所述大三爪卡盘的底端通过传动方式连接一测试电机，所述测试电机的壳体与测试柜固定连接，且其输出轴与大三爪卡盘固定连接，所述液压缸的活塞杆底端固定安装有一力传感器，所述力传感器的底端固定安装有一小三爪卡盘。

作为本发明的进一步方案，对制孔刀具进行检测时，通过所述大三爪卡盘夹持固定刀具的底部，当通过所述小三爪卡盘夹持固定刀具的顶部时，利用所述液压缸带动小三爪卡盘上升以检测刀具的抗拉力性能、下降以检测刀具的抗压性能，当通过所述小三爪卡盘夹持固定一试验件而不夹持固定刀具的顶部时，通过所述大三爪卡盘上夹持的刀具对试验件进行切削，以便于检测刀具的切削性能。

作为本发明优选的方案，所述形变测试组件还包括一三维激光扫描仪，所述三维激光扫描仪的壳体与其对应的丝套固定连接，并在其对应丝杆及丝套的带动下沿其套管的外壁以可调节的方式上下移动，所述三维激光扫描仪用以对检测前、检测中和检测后的刀具进行扫描并进行对比，以便于检测出刀具进行切削时是否发生形变和崩坏。

作为本发明优选的方案，所述温度测试组件还包括一红外温度扫描仪，所述红外温度扫描仪的壳体与其对应的丝套固定连接，并在其对应丝杆及丝套的带动下沿其套管的外壁以可调节的方式上下移动，所述红外温度扫描仪用以对检测过程中刀具的温度进行实时检测。

作为本发明优选的方案，所述探伤测试组件还包括一沿水平方向延伸的滑轨、一滑杆、一锁紧旋钮、一超声波探头和一探伤控制器，所述滑轨与其对应的丝套固定连接，所述滑杆以可自由滑动的方式设置在所述滑轨的内部，所述锁紧旋钮贯穿滑杆的顶端靠一侧位置并用以锁定所述滑杆在滑轨中的位置，所述超声波探头与滑杆的顶端靠另一侧的位置固定连接，所述探伤控制器位于滑轨的前方且其底部与测试柜固定连接，且所述探伤控制器与超声波探头之间通过数据线通信连接，所述超声波探头用以对检测过程中刀具进行探伤检测，便于检测出刀具在抗拉、抗压或切削测试的过程中刀具内部是否出现裂缝进行实时检测。

本发明的第2个发明目的在于提供一种制孔刀具的性能检测方法，基于本发明的上述制孔刀具性能检测装置，其中，

在使用时，首先取下防护罩，再通过外接数据线配合数据接口连接工业电脑和测试元件，完成连接后，通过工业电脑设定检测过程中的压力阈值、拉力阈值、温度阈值和形变量阈值，利用大三爪卡盘夹持固定待检测的刀具下端，再启动液压缸带动小三爪卡盘下降，利用小三爪卡盘夹持固定刀具的上端，当再次启动液压缸带动小三爪卡盘上升以拉扯刀具时，配合力传感器对刀具的抗拉力性能进行检测，而当启动液压缸带动小三爪卡盘下降以挤压刀具时，配合力传感器对刀具的抗压力性能进行检测。

作为本发明优选的方案，在对刀具切削过程中的性能进行检测时，利用小三爪卡盘夹持固定一试验件，再将防护罩重新卡入到卡槽中，之后通过工业电脑启动形变测试组件及温度测试组件的调节电机，利用调节电机带动其对应的丝杆转动，调节三维激光扫描仪和红外温度扫描仪的高度，使三维激光扫描仪、红外温度扫描仪的检测高度与刀具的刀口处对齐，之后启动测试电机带动刀具转动，在刀具转动的过程中通过三维激光扫描仪对刀具进行扫描，通过工业电脑绘制扫描图，完成绘制后启动液压缸带动小三爪卡盘下降，使被夹持的试验件靠近刀具，利用刀具进行切削，同时绘制扫描图与切削前的扫描图进行对比，检测刀具的形变量，而刀具在完成安装后，利用红外温度扫描仪全程进行温度扫描检测，利用工业电脑绘制温度波形图。

作为本发明优选的方案，在对刀具进行探伤检测前，取下防护罩，先通过探伤测试组件中的调节电机配合其丝杆和丝套调节超声波探头的高度，并同时通过探伤控制器设定检测参数，完成设定后，拧松锁紧旋钮，并沿着滑轨的方向移动滑杆，调节超声波探头的水平位置，使超声波探头与刀具的侧面贴合，之后重新安装防护罩，启动测试电机后，在刀具切削试验件的过程中，利用超声波探头对刀具进行探伤检测，便于检测出刀具在切削的过程中内部出现的裂缝。

作为本发明优选的方案，在对刀具进行性能检测的过程中，利用防护罩进行防护，避免外界的环境因素影响刀具的性能检测，同时分别启动热风机和冷风机时，能够模拟不同的环境温度，进行刀具的性能检测，利用气压平衡孔进行内外气压的平衡，避免热风机和冷风机启动后形成的气流无法外流而顶开防护罩，并采用温度探头检测防护罩内部检测环境的温度，其中热风机和冷风机进行温度调节时，温度的范围不能超过红外温度扫描仪的检测范围，否则会影响红外温度扫描仪的检测结果。

作为本发明优选的方案，在对刀具进行性能检测的过程中，当检测的指标超出设定的压力阈值、拉力阈值、温度阈值和形变量阈值中的某一项时，或是检测元件出现故障时，报警器均为发出警报提醒操作员关停刀具性能检测装置，排除故障，而当刀具检测过程中各项指标尚未达到设定的压力阈值、拉力阈值、温度阈值和形变量阈值中的某一项时，若刀具出现崩坏，说明刀具不符合标准，而防护罩形成的防护，能够避免刀具崩坏时的碎片对外飞溅。

（三）技术效果

与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有如下有益且显著的效果：

1、本发明通过设置形变测试组件、温度测试组件、探伤测试组件配合力传感器，能够通过启动调节电机配合丝杆个丝套调节三维激光扫描仪、红外温度扫描仪和超声波探头的检测高度，同时设置滑杆配合滑轨便于调节超声波探头的水平位置，并利用锁紧旋钮进行锁紧固定，能够通过一台检测装置，完成刀具的抗拉检测、抗压检测、形变检测和温度检测，模拟刀具的切削状态，反应受试刀具的在动态作业中的多项检测指标，检测结果较为全面，更加全面的反应了刀具的性能；

2、本发明通过设置形变测试组件、温度测试组件配合探伤测试组件，通过启动调节电机配合丝杆个丝套调节三维激光扫描仪、红外温度扫描仪和超声波探头的检测高度，同时设置滑杆配合滑轨便于调节超声波探头的水平位置，并利用锁紧旋钮进行锁紧固定，便于对不同尺寸的刀具进行性能检测；

3、通过设置防护罩配合热风机和冷风机，利用防护罩隔绝测试台与外界环境，便于避免外界环境影响测试结果，同时通过热风机和冷风机调节防护罩内部的温度，模拟不同环境温度，便于检测刀具在高温和低温下的性能；

4、通过设置卡槽卡住防护罩，便于防护罩的安装和拆卸，同时在刀具进行性能检测的过程中，若刀具出现崩坏，能够防止刀具崩坏形成的碎片对外飞溅，伤到刀具性能检测装置附近的人。

附图说明

图1为本发明的制孔刀具性能检测装置的整体结构示意图；

图2为本发明的制孔刀具性能检测装置的整体结构主视图；

图3为本发明的制孔刀具性能检测装置的整体结构俯视图；

图4为本发明的制孔刀具性能检测装置中形变测试组件的结构示意图；

图5为本发明的制孔刀具性能检测装置中温度测试组件的结构示意图；

图6为本发明的制孔刀具性能检测装置中探伤测试组件的结构示意图；

图7为本发明的制孔刀具性能检测装置的局部结构拆分图。

图中：1、测试柜；2、柜门；3、通风窗；4、测试台；5、大三爪卡盘；6、立柱；7、顶板；8、液压缸；9、热风机；10、冷风机；11、卡槽；12、防护罩；13、气压平衡孔；14、工业电脑；15、报警器；16、形变测试组件；17、温度测试组件；18、探伤测试组件；19、温度探头；20、数据接口；21、力传感器；22、小三爪卡盘；101、套管；102、调节电机；103、丝杆；104、丝套；1601、三维激光扫描仪；1701、红外温度扫描仪；1801、滑轨；1802、滑杆；1803、锁紧旋钮；1804、超声波探头；1805、探伤控制器。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图7所示，本发明的刀具性能检测装置，包括测试柜1，测试柜1的顶端靠一侧通过螺栓固定安装有测试台4，测试台4的顶端靠四角均固定安装有立柱6，四根立柱6的顶端固定安装有同一块顶板7，贯穿顶板7的上下端居中固定安装有液压缸8，贯穿测试柜1的顶端柜体且位于测试台4的后方靠一侧通过螺栓固定安装有热风机9，贯穿测试柜1的顶端柜体且位于热风机9的一侧通过螺栓固定安装有冷风机10，贯穿测试柜1的顶面且位于测试台4的外圈开设有卡槽11，测试柜1的顶端且对应卡槽11的位置安装有防护罩12，贯穿防护罩12的顶端罩体居中开设有气压平衡孔13；

测试柜1的顶端且位于测试台4的正后方安装有形变测试组件16，测试柜1的顶端且位于测试台4的一侧安装有温度测试组件17，测试柜1的顶端且位于测试台4的另一侧安装有探伤测试组件18，测试柜1的顶端且位于测试台4的正前方安装有温度探头19，形变测试组件16、温度测试组件17和探伤测试组件18均包括套管101，套管101的内部通过轴承活动安装有丝杆103，丝杆103的外部螺纹连接有丝套104，套管101的内部固定安装有调节电机102，调节电机102的输出轴与丝杆103固定连接，套管101通过螺栓与测试柜1固定连接。

贯穿测试柜1的正面滑动连接有三扇柜门2，贯穿测试柜1的两侧靠底端均开设有通风窗3，测试柜1的内部安装有电路板和PLC控制器，便于打开柜门2对测试柜1内部的电性元件进行维修。

测试台4的顶端通过轴承活动安装有大三爪卡盘5，大三爪卡盘5的底端安装有测试电机，且测试电机的壳体与测试柜1固定连接，测试电机的输出轴与大三爪卡盘5固定连接，液压缸8的活塞杆底端固定安装有力传感器21，力传感器21的底端固定安装有小三爪卡盘22，对刀具进行检测时，通过大三爪卡盘5夹持固定刀具，当采用小三爪卡盘22夹持固定刀具后，利用液压缸8带动小三爪卡盘22上升检测刀具的抗拉力性能，当利用液压缸8带动小三爪卡盘22下降挤压刀具时，检测刀具的抗压性能，同时当通过小三爪卡盘22夹持固定试验件后，通过刀具对试验件进行切削便于检测刀具的切削性能。

测试柜1的顶端且远离形变测试组件16的一侧安装有工业电脑14，测试柜1的顶端且位于工业电脑14的后方安装有报警器15，贯穿测试柜1的顶端固定安装有若干个数据接口20，且其中三个数据接口20分别位于三根套管101的前方，其余的数据接口20均位于探伤测试组件18的一侧，采用外接数据线配合数据接口20连接工业电脑14和测试元件，便于通过工业电脑14设定检测参数，配合PLC控制器控制测试元件，并在刀具性能检测装置中的测试元件出现故障时，报警器15发出警报，提醒检测员排除故障。

形变测试组件16还包括三维激光扫描仪1601，三维激光扫描仪1601的壳体与丝套104固定连接，利用三维激光扫描仪1601对检测前、检测中和检测后的刀具进行扫描并进行对比，便于检测出刀具进行切削时是否发生形变和崩坏。

温度测试组件17还包括红外温度扫描仪1701，红外温度扫描仪1701的壳体与丝套104固定连接，利用红外温度扫描仪1701对刀具的温度进行实时检测，并通过工业电脑14绘制温度曲线，检测刀具切削试验件过程中的温度变化。

探伤测试组件18还包括滑轨1801、滑杆1802、锁紧旋钮1803、超声波探头1804和探伤控制器1805，滑轨1801与丝套104固定连接，滑杆1802位于滑轨1801的内部，锁紧旋钮1803贯穿滑杆1802的顶端靠一侧位置，超声波探头1804与滑杆1802的顶端靠另一侧的位置固定连接，探伤控制器1805位于滑轨1801的前方，探伤控制器1805通过螺栓与测试柜1固定连接，探伤控制器1805与超声波探头1804之间通过数据线连接，利用超声波探头1804对刀具进行探伤检测，便于检测出刀具在进行抗拉测试、抗压测试和切削测试的过程中刀具内部是否出现裂缝。

滑杆1802与滑轨1801滑动连接，锁紧旋钮1803与滑杆1802螺纹连接，拧松锁紧旋钮1803后，沿着滑轨1801的方向滑动滑杆1802，便于将超声波探头1804移动至与刀具外表面贴合的位置进行探伤检测，并在完成调节后拧紧锁紧旋钮1803，配合滑轨1801便于对滑杆1802进行锁紧。

实施例2

本实施例重点介绍基于本发明的上述制孔刀具性能检测装置进行刀具性能检测的方法。在使用时，首先取下防护罩12，再通过外接数据线配合数据接口20连接工业电脑14和其他测试元件，完成连接后，通过工业电脑14设定检测过程中的压力阈值、拉力阈值、温度阈值和形变量阈值，利用大三爪卡盘5夹持固定待检测的刀具，再启动液压缸8带动小三爪卡盘22下降，利用小三爪卡盘22夹持固定刀具的上端，当再次启动液压缸8带动小三爪卡盘22上升时，拉扯刀具，配合力传感器21对刀具的抗拉力性能进行检测，而当小三爪卡盘22松开刀具后，启动液压缸8带动小三爪卡盘22下降挤压刀具，配合力传感器21对刀具的抗压力性能进行检测；

在对刀具切削过程中的性能检测时，利用小三爪卡盘22夹持固定试验件，再将防护罩12重新卡入到卡槽11中，之后通过工业电脑14启动调节电机102，利用调节电机102带动丝套104转动，调节三维激光扫描仪1601和红外温度扫描仪1701的高度，使三维激光扫描仪1601、红外温度扫描仪1701的检测高度与刀具的刀口处对齐，之后启动测试电机带动刀具转动，在刀具转动的过程中通过三维激光扫描仪1601对刀具进行扫描，通过工业电脑14绘制扫描图，完成绘制后启动液压缸8带动小三爪卡盘22下降，使被夹持的试验件靠近刀具，利用刀具进行切削，同时绘制扫描图与切削前的扫描图进行对比，检测刀具的形变量，而刀具在完成安装后，利用红外温度扫描仪1701全程进行温度扫描检测，利用工业电脑14绘制温度波形图；

进行探伤检测前，取下防护罩12，先通过调节电机102配合丝杆103和丝套104调节超声波探头1804的高度，并同时探伤控制器1805设定检测参数，完成设定后，拧松锁紧旋钮1803，并沿着滑轨1801的方向滑动滑杆1802，调节超声波探头1804的水平位置，使超声波探头1804与刀具的侧面贴合，之后再将防护罩12重新安装，启动测试电机后，在刀具切削试验件的过程中，利用超声波探头1804对刀具进行探伤检测，便于检测出刀具在切削的过程中内部出现的裂缝；

在对刀具进行性能检测的过程中，利用防护罩12进行防护，避免外界的环境因素影响刀具的性能检测，同时分别启动热风机9和冷风机10时，能够模拟不同的环境温度，进行刀具的性能检测，利用气压平衡孔13进行内外气压的平衡，避免热风机9和冷风机10启动后形成的气流无法外流，顶开防护罩12，并采用温度探头19检测防护罩12内部检测环境的温度，其中热风机9和冷风机10进行温度调节时，温度的范围不能超过红外温度扫描仪1701的检测范围，否则会影响红外温度扫描仪1701的检测结果；

在对刀具进行性能检测的过程中，当检测的指标超出设定的压力阈值、拉力阈值、温度阈值和形变量阈值中的某一项时，或是检测元件出现故障时，报警器15均为发出警报提醒操作员关停刀具性能检测装置，排除故障，而当刀具检测过程中各项指标尚未达到设定的压力阈值、拉力阈值、温度阈值和形变量阈值中的某一项时，若刀具出现崩坏，说明刀具不符合标准，而防护罩12形成的防护，能够避免刀具崩坏时的碎片对外飞溅，伤到刀具性能检测装置附近的人。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (11)

1.一种制孔刀具性能检测装置，至少包括一测试柜，所述测试柜包括沿其长度方向延伸的第一方向、沿其宽度方向延伸的第二方向以及沿其高度方向延伸的第三方向，其特征在于，

所述测试柜的顶端并靠其第一方向的一侧通过紧固件固定设有一测试台，所述测试台的长度及宽度方向与所述测试柜保持一致，且所述测试台在第二方向上位于所述测试柜的中心位置，

所述测试台的顶端靠四角均固定设有一沿第三方向延伸的立柱，四根所述立柱的顶端固定设有一整体呈水平布置的顶板，贯穿所述顶板的上下端居中固定设有一沿第三方向延伸的液压缸，

贯穿所述测试柜的顶端柜体且位于测试台的第二方向的一侧通过紧固件固定设有相互临近布置的一热风机和一冷风机，

所述测试柜的顶端且位于测试台的第二方向的一侧设有一形变测试组件，且所述形变测试组件在空间上布置在所述热风机与冷风机之间，

所述测试柜的顶端且位于测试台的第一方向的一侧设有一温度测试组件，

所述测试柜的顶端且位于测试台的第一方向的另一侧设有一探伤测试组件，

所述测试柜的顶端且位于测试台的第二方向的另一侧设有一温度探头，

所述形变测试组件、温度测试组件和探伤测试组件整体均为在第三方向上可上下调节其高度的结构，并均至少包括一沿第三方向延伸的套管，所述套管的内部通过轴承活动设有一丝杆，所述丝杆的外部螺纹连接有一丝套，所述套管的内部一端固定设有一调节电机，所述调节电机的输出轴与丝杆固定连接，所述套管的底部通过紧固件与所述测试柜固定连接，所述丝套设有一中心螺纹孔以及若干沿周向分布设置在所述中心螺纹孔外围的滑孔，所述中心螺纹孔与所述丝杆的外部螺纹连接，各所述滑孔一一套设在所述套管的分体管壁上，所述丝套的外壁上连接设置有测试功能部件，所述丝杆在调节电机的驱动下带动丝套沿所述套管的外壁上下移动，继而带动其所连接的各所述测试功能部件上下移动；

贯穿所述测试柜的顶端柜体且位于测试台的外圈开设有一环形卡槽，所述测试柜的顶端且对应所述环形卡槽的位置设有一底部开口的防护罩，贯穿所述防护罩的顶端罩体居中开设有至少一气压平衡孔，

所述测试台、液压缸、形变测试组件、温度测试组件、探伤测试组件、温度探头、热风机、冷风机，在空间上均布置在由所述防护罩与环形卡槽所形成的防护空间内；

所述测试台的顶端安装有一大三爪卡盘，所述大三爪卡盘的底端通过传动方式连接一测试电机，所述测试电机的壳体与测试柜固定连接，且所述测试电机的输出轴与大三爪卡盘固定连接，所述液压缸的活塞杆底端固定安装有一力传感器，所述力传感器的底端固定安装有一小三爪卡盘。

2.根据权利要求1所述的制孔刀具性能检测装置，其特征在于，贯穿所述测试柜的第二方向一侧的侧壁上滑动连接有三扇柜门，贯穿所述测试柜的第一方向左右两侧靠底端均开设有通风窗，且所述测试柜的内部安装有电路板以及与所述电路板通信连接的PLC控制器；

所述测试柜的顶端且靠其第一方向的另一侧安装有工业电脑，所述测试柜的顶端且位于工业电脑的后方安装有报警器，贯穿所述测试柜的顶端固定安装有若干个数据接口，且其中三个数据接口分别临近所述形变测试组件、温度测试组件、探伤测试组件对应的套管布置，其余各数据接口均临近所述工业电脑布置；

采用外接数据线配合各所述数据接口连接工业电脑和测试元件，便于通过所述工业电脑设定检测参数，并配合所述PLC控制器控制测试元件，当测试元件出现故障时，所述报警器发出警报。

3.根据权利要求2所述的制孔刀具性能检测装置，其特征在于，对制孔刀具进行检测时，通过所述大三爪卡盘夹持固定刀具的底部，当通过所述小三爪卡盘夹持固定刀具的顶部时，利用所述液压缸带动小三爪卡盘上升以检测刀具的抗拉力性能、下降以检测刀具的抗压性能，当通过所述小三爪卡盘夹持固定一试验件而不夹持固定刀具的顶部时，通过所述大三爪卡盘上夹持的刀具对试验件进行切削，以便于检测刀具的切削性能。

4.根据权利要求3所述的制孔刀具性能检测装置，其特征在于，所述形变测试组件还包括一三维激光扫描仪，所述三维激光扫描仪的壳体与其对应的丝套固定连接，并在其对应丝杆及丝套的带动下沿其套管的外壁以可调节的方式上下移动，所述三维激光扫描仪用以对检测前、检测中和检测后的刀具进行扫描并进行对比，以便于检测出刀具进行切削时是否发生形变和崩坏。

5.根据权利要求4所述的制孔刀具性能检测装置，其特征在于，所述温度测试组件还包括一红外温度扫描仪，所述红外温度扫描仪的壳体与其对应的丝套固定连接，并在其对应丝杆及丝套的带动下沿其套管的外壁以可调节的方式上下移动，所述红外温度扫描仪用以对检测过程中刀具的温度进行实时检测。

6.根据权利要求5所述的制孔刀具性能检测装置，其特征在于，所述探伤测试组件还包括一沿水平方向延伸的滑轨、一滑杆、一锁紧旋钮、一超声波探头和一探伤控制器，所述滑轨与其对应的丝套固定连接，所述滑杆以可自由滑动的方式设置在所述滑轨的内部，所述锁紧旋钮贯穿滑杆的顶端靠一侧位置并用以锁定所述滑杆在滑轨中的位置，所述超声波探头与滑杆的顶端靠另一侧的位置固定连接，所述探伤控制器位于滑轨的前方且其底部与测试柜固定连接，且所述探伤控制器与超声波探头之间通过数据线通信连接，所述超声波探头用以对检测过程中刀具进行探伤检测，便于检测出刀具在抗拉、抗压或切削测试的过程中刀具内部是否出现裂缝进行实时检测。

7.一种制孔刀具的性能检测方法，基于上述权利要求6所述的制孔刀具性能检测装置，其特征在于，

在使用时，首先取下防护罩，再通过外接数据线配合数据接口连接工业电脑和测试元件，完成连接后，通过工业电脑设定检测过程中的压力阈值、拉力阈值、温度阈值和形变量阈值，利用大三爪卡盘夹持固定待检测的刀具下端，再启动液压缸带动小三爪卡盘下降，利用小三爪卡盘夹持固定刀具的上端，当再次启动液压缸带动小三爪卡盘上升以拉扯刀具时，配合力传感器对刀具的抗拉力性能进行检测，而当启动液压缸带动小三爪卡盘下降以挤压刀具时，配合力传感器对刀具的抗压力性能进行检测。

8.根据权利要求7所述的制孔刀具的性能检测方法，其特征在于，在对刀具切削过程中的性能进行检测时，利用小三爪卡盘夹持固定一试验件，再将防护罩重新卡入到卡槽中，之后通过工业电脑启动形变测试组件及温度测试组件的调节电机，利用调节电机带动其对应的丝杆转动，调节三维激光扫描仪和红外温度扫描仪的高度，使三维激光扫描仪、红外温度扫描仪的检测高度与刀具的刀口处对齐，之后启动测试电机带动刀具转动，在刀具转动的过程中通过三维激光扫描仪对刀具进行扫描，通过工业电脑绘制扫描图，完成绘制后启动液压缸带动小三爪卡盘下降，使被夹持的试验件靠近刀具，利用刀具进行切削，同时绘制扫描图与切削前的扫描图进行对比，检测刀具的形变量，而刀具在完成安装后，利用红外温度扫描仪全程进行温度扫描检测，利用工业电脑绘制温度波形图。

9.根据权利要求7所述的制孔刀具的性能检测方法，其特征在于，在对刀具进行探伤检测前，取下防护罩，先通过探伤测试组件中的调节电机配合其丝杆和丝套调节超声波探头的高度，并同时通过探伤控制器设定检测参数，完成设定后，拧松锁紧旋钮，并沿着滑轨的方向移动滑杆，调节超声波探头的水平位置，使超声波探头与刀具的侧面贴合，之后重新安装防护罩，启动测试电机后，在刀具切削试验件的过程中，利用超声波探头对刀具进行探伤检测，便于检测出刀具在切削的过程中内部出现的裂缝。

10.根据权利要求7所述的制孔刀具的性能检测方法，其特征在于，在对刀具进行性能检测的过程中，利用防护罩进行防护，避免外界的环境因素影响刀具的性能检测，同时分别启动热风机和冷风机时，能够模拟不同的环境温度，进行刀具的性能检测，利用气压平衡孔进行内外气压的平衡，避免热风机和冷风机启动后形成的气流无法外流而顶开防护罩，并采用温度探头检测防护罩内部检测环境的温度，其中热风机和冷风机进行温度调节时，温度的范围不能超过红外温度扫描仪的检测范围，否则会影响红外温度扫描仪的检测结果。

11.根据权利要求7所述的制孔刀具的性能检测方法，其特征在于，在对刀具进行性能检测的过程中，当检测的指标超出设定的压力阈值、拉力阈值、温度阈值和形变量阈值中的某一项时，或是检测元件出现故障时，报警器均为发出警报提醒操作员关停刀具性能检测装置，排除故障，而当刀具检测过程中各项指标尚未达到设定的压力阈值、拉力阈值、温度阈值和形变量阈值中的某一项时，若刀具出现崩坏，说明刀具不符合标准，而防护罩形成的防护，能够避免刀具崩坏时的碎片对外飞溅。