CN202693428U

CN202693428U - 切屑断裂应变测量装置

Info

Publication number: CN202693428U
Application number: CN 201220197503
Authority: CN
Inventors: 张慧萍; 李振加; 王钰; 严复钢; 魏国梁; 李帅
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-05-04

Abstract

切屑断裂应变测量装置。世界断屑研究权威学者曾研制过切屑断裂应变测量装置，并对低速下获得的不同材质切屑进行了测量和分析，但均为手工操作。本产品组成包括：小型工具显微镜（ 1 ），定位元件 A （ 3 ）固定在所述的小型工具显微镜工作台上，定位元件 B （ 2 ）与垂直的贝斯弦（ 4 ）连接固定在轴（ 5 ）上，所述的轴与滑轮（ 8 ）连接，所述的滑轮的下方连接角度传感器 , 缠绕在所述的滑轮上的线，经过旁边的滑轮后，与测力传感器连接，所述的线连接砝码。本产品用于切屑纯弯曲试验的切屑断裂应变测量。

Description

切屑断裂应变测量装置

技术领域：

本实用新型涉及一种基于切屑纯弯曲试验的切屑断裂应变测量装置。

背景技术：

断屑是机械加工，特别是数控机床、加工中心及自动化加工中的一个重要问题，因此为了研究断屑原理，切屑断裂应变的测量就显得尤为重要。上世纪90年代，世界断屑研究权威日本学者工学博士中山一雄教授曾研制过切屑断裂应变测量装置，并对低速下获得的不同材质切屑进行了测量和分析，但均为手工操作。

发明内容：

本实用新型的目的是制作一种切屑断裂应变测量装置，所要解决的技术问题是针对切屑纯弯曲试验中切屑断裂应变怎样方便而有效的测量，该装置将切屑试验片安装完毕后，通过适当的调试，经过计算机的数据采集和数据处理便可直接得到切屑断裂应变值，继而得到切屑的应力-变形曲线。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种切屑断裂应变测量装置，其组成包括：小型工具显微镜，定位元件A固定在所述的小型工具显微镜工作台上，定位元件B与垂直的贝斯弦连接固定在轴上，所述的轴与滑轮连接，所述的轴连接角度传感器, 所述的角度传感器固定在所述的工作台上，缠绕在所述的滑轮上的线，经过旁边的滑轮后，与测力传感器连接，所述的线连接砝码。

所述的切屑断裂应变测量装置，所述的定位元件B的顶部中心位置标有带颜色的点和直线，其中点与上方所述的小型工具显微镜中心点对应。

所述的切屑断裂应变测量装置，固定架与所述的轴连接，所述的固定架与支撑板连接，所述的支撑板与所述的支撑块连接，通过下方支撑杆固定在所述的小型工具显微镜工作台上。

有益效果：

1.本实用新型结构相对简单，操作方便，避免了试验中纯手工操作的复杂性，在节约时间的同时也保证了测量的精度。

根据断屑原理设计出定位元件及其附件，采用传感器测量转角和拉力，经过计算机的数据采集和数据处理后可以直接得到切屑的断裂应变值。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。

附图2是附图1中的A的局部放大图。

附图3是定位元件A的结构示意图。

附图4是附图3的俯视图。

附图5是附图3的左视图。

附图6是支撑块的结构示意图。

附图7是附图6的俯视图。

附图8是轴的结构示意图。

附图9是附图8的左视图。

附图10是滑轮的结构示意图。

附图11是附图10的左视图。

具体实施方式：

实施例1：

一种切屑断裂应变测量装置，其组成包括：小型工具显微镜1，定位元件A,件号3固定在所述的小型工具显微镜工作台上，定位元件B，件号2与垂直的贝斯弦4连接固定在轴5上，所述的轴与滑轮8连接，所述的滑轮的下方连接角度传感器, 缠绕在所述的滑轮12上的线14，经过旁边的滑轮后，与测力传感器13连接，所述的线连接砝码16。

实施例2：

根据实施例1所述的切屑断裂应变测量装置，定位元件B的顶部中心位置标有带颜色的点和直线，其中点与上方所述的小型工具显微镜中心点对应。

实施例3：

根据实施例1所述的切屑断裂应变测量装置，所述的轴上的滑轮的下方连接测量角度的角度传感器9，所述的角度传感器固定在所述的工作台上。定位元件A通过下方支撑杆15与小型工具显微镜1的工作台连接，，所述的轴通过轴承6与支撑块7连接，，固定架10与支撑板11连接，所述的固定架与所述的轴连接，所述的支撑板与所述的支撑块连接。本产品用于切屑纯弯曲试验的切屑断裂应变测量。

实施例4：

工作过程：

将切屑制成可安装的试验片,切屑两端的固体镶嵌物是由自凝牙托水( mL)与自凝牙托粉( g)按3:5的比例均匀混合凝固形成的,将切屑试样放在正方形定位元件端与U形定位元件端之间固定，U形定位元件通过下方支撑杆与工作台连接，可以进行前后左右方向的运动；正方形定位元件与垂直的贝斯弦连接固定在轴上，轴通过轴承与支撑块连接，滑轮固定在所述的轴上。轴上的滑轮的下方连接测量角度的角度传感器。将线缠绕在轴上的滑轮上，经过滑轮后，与测力传感器连接。在线的下方加砝码使滑轮上产生力矩。正方形定位元件的顶部中心位置标有带颜色的点和直线，其中点与上方显微镜中心点对应，所以，如果在端施加一个力矩以外的横向力的话，贝斯弦就会产生弯曲。由于在正方形定位元件顶部的标点移动，所以可从上方的显微镜观察到，为了使标点返回原来的位置而移动U形定位元件。U形定位元件固定在工具显微镜的工作台上，所以可以转动千分尺在两个方向上微动。正方形定位元件下面的贝斯弦大约可以察觉到2克的横向力而修正之。为了测量缠绕在滑轮1上的绳子的拉力，采用了小型测力传感器，传感器的量程为1kg，经过放大器放大后输出电压为0-10V，传感器的非线性误差为±%0.03。在M逐渐增大的同时测定与其相对应的θ值的变化，根据测得的θ值与M通过计算机的数据处理便可得到试验片表面的应力-变形曲线。

假设拉伸和压缩所对应的应力与应变曲线是一致的(

Figure 2012201975039100002DEST_PATH_RE-DEST_PATH_IMAGE001

)，则表面上的应力和应变用式(1-1)、(1-2)计算：

(1-1)

Figure 2012201975039100002DEST_PATH_RE-DEST_PATH_IMAGE003

(1-2)

式中：l为切屑试验片的长度；b为切屑宽度；t为切屑的厚度；M为施加的力矩；θ为测得的转角。

在力矩M较小时，转角θ与力矩M成比例关系，即杨氏模量E由(1-3)式计算：

(1-3)

Claims

1.一种切屑断裂应变测量装置，其组成包括：小型工具显微镜，其特征是：定位元件A固定在所述的小型工具显微镜工作台上，定位元件B与垂直的贝斯弦连接固定在轴上，所述的轴与滑轮连接，所述的轴连接角度传感器, 所述的角度传感器固定在所述的工作台上，缠绕在所述的滑轮上的线，经过旁边的滑轮后，与测力传感器连接，所述的线连接砝码。

2.根据权利要求1所述的切屑断裂应变测量装置，其特征是：所述的定位元件B的顶部中心位置标有带颜色的点和直线，其中点与上方所述的小型工具显微镜中心点对应。

3. 根据权利要求1或2所述的切屑断裂应变测量装置，其特征是：固定架与所述的轴连接，所述的固定架与支撑板连接，所述的支撑板与所述的支撑块连接，通过下方支撑杆固定在所述的小型工具显微镜工作台上。