一種新型獲取鉆削切削根部的實(shí)驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械工程中的切削加工技術(shù)，屬于金屬切削變形研究技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于研究金屬切削過程中的如切削力、切削熱、刀具磨損以及加工表面質(zhì)量等，都是以切肩形成過程為基礎(chǔ)，而切肩根部保留了切削層材料流經(jīng)第一變形區(qū)時(shí)切肩的變形及集中剪切帶啟動(dòng)和擴(kuò)展時(shí)的特征，再通過后續(xù)工作做成金相試樣，通過對(duì)金相試樣來測(cè)量切削變形和塑形變形區(qū)的幾何變形，因此獲得較好的切肩根部就是有著十分重要的意義，常用取得切削根部的方法為快速落刀法，而快速落刀法一般依靠快速落刀裝置如爆炸式、槍擊式、彈簧式，通過切削過程中突然給刀具以極高的加速度使之速度快速和工件速度達(dá)到一致，保留“切肩根部”，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是切肩根部獲得過程穩(wěn)定且易于控制，但因其前期準(zhǔn)備過程繁瑣而且受限條件較多，成本較高，而且受落刀體質(zhì)量的影響，刀具的加速度也只能達(dá)到有限的范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是常用取得切削根部的方法為快速落刀法，而快速落刀法一般依靠快速落刀裝置如爆炸式、手動(dòng)式、彈簧式通過切削過程中突然給試件以極高的加速度使之速度快速和刀具速度達(dá)到一致，保留“切肩根部”。但這種方法的前期準(zhǔn)備過程繁瑣，需要設(shè)計(jì)專門的夾具，成本較高！而且受試件質(zhì)量的影響，試件的加速度也只能達(dá)到有限的范圍。
[0004]為解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于獲得切削根部的實(shí)驗(yàn)方法，將試件加工成如圖1所示試件的一側(cè)或兩側(cè)多邊槽，孔直徑的大小隨所選用鉆頭橫刃長度的大小而定，槽長要大于所選鉆頭直徑長度，槽寬度可以根據(jù)試件大小設(shè)定，并將該試件進(jìn)行分層處理。
[0005]與現(xiàn)有的試驗(yàn)方法相比，本方法的創(chuàng)新點(diǎn)是:此方法試驗(yàn)不需要使用輔助裝置，前期準(zhǔn)備工作簡單；可一次裝夾試件取得不少于一種切肩。
[0006]有益效果:通過改變刀具的切削參數(shù)(如進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速)可以取得多種不同切削參數(shù)的切肩，大大提高多因素試驗(yàn)的效率；此方法可以重復(fù)使用試件多次加工試驗(yàn)，大大提尚材料利用率。
[0007]實(shí)驗(yàn)?zāi)康?切肩根部保留了切削層材料流經(jīng)第一變形區(qū)時(shí)切肩的變形及集中剪切帶啟動(dòng)和擴(kuò)展時(shí)的特征，后續(xù)工作將做成金相試樣來測(cè)量切削變形和塑性變形區(qū)的幾何變形。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的試件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2 a為本發(fā)明的鉆頭與試件加工位置關(guān)系主視示意圖； 圖2 b為本發(fā)明的鉆頭與試件加工位置關(guān)系俯視示意圖；
圖3為本發(fā)明的鉆頭運(yùn)動(dòng)到臨界點(diǎn)獲得切肩時(shí)的示意圖；
圖4為本發(fā)明獲得的鉆削切肩根部示意圖。
[0009]圖中:1多邊槽、2片形槽、3試件本體、4鉆頭。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做具體描述。
[0011]圖1所示為本發(fā)明的試件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]本發(fā)明包括試件本體3，在試件本體3的一個(gè)側(cè)面或兩個(gè)側(cè)面上加工出圓孔及其周圍的梯形槽，并且對(duì)該試件進(jìn)行切層處理，該梯形槽的窄邊與中心圓內(nèi)接，中心圓孔直徑大于實(shí)驗(yàn)所選鉆頭橫刃長度；所述梯形槽的長邊必須處于實(shí)驗(yàn)選鉆頭的直徑以外；片形槽2每層的厚度在之間根據(jù)試件材料強(qiáng)度和韌性而定。
[0013]所述多邊槽I的截面形狀是由圓形和梯形組成。
[0014]所述多邊槽I的圓形孔是經(jīng)鉆孔或者線切割方法加工成形，梯形槽是經(jīng)線切割方法加工成形。
[0015]圖2 a所示為本發(fā)明的鉆頭與試件加工位置關(guān)系主視示意圖。
[0016]圖2 b所示為本發(fā)明的鉆頭與試件加工位置關(guān)系俯視示意圖。
[0017]圖3所示為本發(fā)明的鉆頭主切削刃運(yùn)動(dòng)到臨界點(diǎn)獲得切肩時(shí)的示意圖。鉆頭4行進(jìn)至多邊槽I的臨界點(diǎn)時(shí)即獲得切肩根部。
[0018]本發(fā)明的實(shí)施原理及方法:
實(shí)驗(yàn)用試件前處理:將試件本體3通過鉆孔及線切割或者線切割加工出如圖1所示的多邊槽1，多邊槽I中梯形槽的斜邊傾斜一定角度，該角度由試驗(yàn)參數(shù)及試件材料所決定，一般以30° -60°為宜。
[0019]鉆削過程:如圖2所示，鉆削時(shí)，鉆頭4在設(shè)有多邊槽I的圓孔正上方起始。
[0020]當(dāng)鉆頭運(yùn)動(dòng)到如圖3位置時(shí)，此時(shí)試件會(huì)不能承受這個(gè)切削力而瞬間斷裂，隨鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)方向蹦出，同時(shí)加速度增加使得速度與鉆頭某一時(shí)刻保持一致，即可獲得帶有根部的切肩。
[0021]圖4所述為本發(fā)明獲得的鉆削切肩根部示意圖。
[0022]所獲得的切肩根部保留了切削層材料流經(jīng)第一變形區(qū)時(shí)切肩的變形及集中剪切帶啟動(dòng)和擴(kuò)展時(shí)的特征，后續(xù)工作將做成金相試樣來測(cè)量切削變形和塑性變形區(qū)的幾何變形。
[0023]同一試件上的幾個(gè)多邊槽可以變換不同的進(jìn)給速度(或主軸轉(zhuǎn)速)從而經(jīng)幾次加工可以取得多種不同切削參數(shù)的切肩，大大提高多因素試驗(yàn)的效率，此方法可以上下面依次加工試驗(yàn)，大大提高材料利用率。
[0024]本發(fā)明前期準(zhǔn)備工作簡單，試驗(yàn)不需要使用輔助裝置，一次裝夾可取得不少于一種切肩。
[0025]本發(fā)明上述實(shí)施方案，只是舉例說明，不是僅有的，所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于獲得鉆削切削根部的試件，包括試件本體3，其特征在于:所述試件本體(3)的一個(gè)側(cè)面或兩個(gè)側(cè)面上加工出圓孔及其周圍的梯形槽，并且對(duì)該試件進(jìn)行切層處理(2)，切層厚度lmm-2mm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于獲得鉆削切削根部的試件，其特征在于:所述多邊槽(O由圓孔槽和梯形槽組成，圓孔直徑大于鉆頭橫刃，梯形槽最外邊處須大于鉆頭直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于獲得鉆削切削根部的試件，其特征在于:所述多邊槽(I)由圓孔槽和梯形槽組成，圓孔槽可由鉆削或線切割方法加工成形，梯形槽由線切割方法加工。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于獲得鉆削切削根部的試件，包括試件本體，在試件本體的一個(gè)側(cè)面或兩個(gè)側(cè)面上加工出圓孔及其周圍的梯形槽，并且對(duì)該試件進(jìn)行切層處理,該梯形槽的窄邊與中心圓內(nèi)接，中心圓孔直徑大于實(shí)驗(yàn)所選鉆頭橫刃長度；所述梯形槽的長邊必須處于實(shí)驗(yàn)選鉆頭的直徑以外；每層的厚度在1mm-2mm之間根據(jù)試件材料而定,所述圓孔可由鉆削或線切割方法加工獲得,各種梯形槽由線切割方法加工成形。本發(fā)明與現(xiàn)有的試驗(yàn)方法相比：前期準(zhǔn)備工作簡單，不需要使用任何輔助裝置，一次裝夾可以獲得多種參數(shù)下的鉆削根部，可以大大提高實(shí)驗(yàn)效率；此方法可以上下面依次加工試驗(yàn)，大大提高材料利用率。
【IPC分類】G01N3/58
【公開號(hào)】CN105004623
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510407043
【發(fā)明人】喬陽, 王輝, 郭培全
【申請(qǐng)人】濟(jì)南大學(xué)
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日