專利名稱：細長桿車削射流支撐實驗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種射流支撐實驗裝置的設計，具體的是一種細長桿車削射流支撐實驗裝置，通過該裝置進行實驗研究將射流作為車削細長桿輔助支撐可能性及實際應用效果O
背景技術：
細長桿工件長度與直徑比(L/D)較大(> 25)，剛性差，對于切削力、振動和切削溫度十分敏感。車削加工時，很容易產生彎曲變形和振動，從而影響加工精度，得不到準確的幾何形狀精度和理想的表面質量。一般為減小工件加工變形，在車削細長桿時會使用跟刀架，但若支承工件的兩個支承塊對零件壓力不適當，會影響加工精度。若壓力過小或不接觸，就不起作用，不能提高零件的剛度；若壓力過大，零件被壓向車刀，切削深度增加，車出的直徑就小，當跟刀架繼續(xù)移動后，會發(fā)生連續(xù)有規(guī)律地變化，會把細長桿車成“竹節(jié)”形
坐寸ο高壓水射流技術是近幾十年來快速發(fā)展起來的一項新技術，目前已經廣泛的應用石油鉆井、煤礦采煤、工業(yè)切割等領域。隨著激光測速、高速攝影、流體顯形、數(shù)值模擬等先進測試和研究新技術的出現(xiàn)，射流技術的研究和應用得到更加迅速的發(fā)展。磨料射流、空化射流、脈沖射流、水力輔助機械破巖技術和基礎理論、切割機理、影響因素的研究分析也進一步深入。針對細長桿工件車削加工難題，提出了應用水(或冷卻液)射流輔助支撐，以提高系統(tǒng)剛性，減小工件彈性變形、減小和抑制工藝系統(tǒng)振動，希望可以解決細長桿的切削加工易變形等問題。因此 需要設計一種細長桿車削射流支撐實驗裝置，通過實驗研究射流作為隨動工藝系統(tǒng)輔助支撐的可能性及實際應用效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于為解決細長桿車削加工難題提出的應用水(或冷卻液)射流作為隨動工藝系統(tǒng)輔助支撐的方案，提供一種射流支撐實驗裝置來研究將射流作為隨動工藝系統(tǒng)輔助支撐的可能性及實際應用效果。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:該細長桿車削射流支撐實驗裝置主要由射流裝置、夾具裝置、切削力測量裝置等組成。上述射流裝置由手推車、電動機、高壓泵、進出水管及噴槍等組成，高壓泵上設有出入水口、調壓閥及數(shù)顯壓力表等，水(或冷卻液)經過濾從進水管道進入高壓泵增壓，高壓水經出水管、噴槍及噴頭噴射出作用于細長桿上抵消車削時產生的部分切削力，起到減小細長桿加工變形的作用。上述夾具裝置由夾緊件、夾緊塊、桿件、連接塊、支撐板及基板等組成，用于噴槍和車床大滑板連接，實現(xiàn)噴槍夾持、固定，并同時滿足三個方向直線運動及一個方向的繞軸轉動，方便噴槍的各向調節(jié)，滿足實驗參數(shù)調節(jié)需要，保證實驗順利進行。
上述切削力測量裝置主要由通用測力儀、放大器及計算機等組成，通用測力儀固定于車床中滑板上，通過其可測得車削細長桿時產生的三向切削力，對其分析處理，可作為有無射流支撐對比實驗數(shù)據，可轉位車刀固定于通用測力儀上部。本發(fā)明的有益效果是，通過該細長桿車削射流支撐實驗裝置，可以通過對比實驗來研究射流作為隨動工藝系統(tǒng)輔助支撐的可能性，并觀察驗證細長桿在車削加工中起到的減少變形和抑制振動的作用。整個實驗裝置結構組成及設計簡單、緊湊，便于組裝、連接，能夠很好的滿足實驗需要，且可方便噴頭到細長桿距離等參數(shù)快速調節(jié)，滿足不同的實驗研
曲:
九而安。


圖1是細長桿車削射流支撐實驗裝置示意圖。圖中1.車床大滑板，2.通用測力儀，3.車床中滑板，4.可轉位車刀，5.細長桿，
6.三爪卡盤，7.高壓泵，8.電動機，9.手推車，10.調壓閥，11.數(shù)顯壓力表，12.出水管，13.噴槍，14.夾具裝置，15.頂尖。圖2是夾具裝置結構示意圖。圖中1.夾緊件，2.夾緊塊，3.桿件，4.連接塊，5.支撐板，6.基板。
具體實施方案

根據圖1，細長桿車削射流支撐實驗裝置主要由射流裝置、切削力測量裝置及夾具裝置等組成。射流裝置包括高壓泵7、電動機8、手推車9、出水管12及噴槍13等。介質水(或冷卻液)從自來水龍頭(或水箱)經過濾后從進水管進入高壓泵7，經高壓泵7增壓后，經出水管12、噴槍12的噴頭噴射出，射流產生的沖擊力作用于細長桿工件上，為車削加工提供輔助支撐，可以抵消部分切削力以減小工件變形。高壓泵7上設有調壓閥10和數(shù)顯壓力表11，調壓閥10用來調節(jié)介質的壓力、流量，數(shù)顯壓力表11用于實時測量現(xiàn)場壓力，集壓力信號采集、處理、顯示于一體。切削力測量裝置包括通用測力儀2、放大器及計算機等。通用測力儀2通過螺釘固定在機床中滑板3的預定位置，可轉位車刀4位于通用測力儀2上部，通過三個緊固螺釘鎖緊固定，車刀底部有墊片用于調節(jié)車刀刀尖對準工件中心。夾具裝置包括夾緊件1，夾緊塊2，桿件3，連接塊4，支撐板5，及基板6等。其中桿件3、支撐板5及基板6上均設有刻度標尺，用于噴槍夾持、固定，并同時滿足三個方向的直線運動及一個方向的繞軸轉動，方便噴槍的各向準確調節(jié)，保證實驗的順利進行。使用該細長桿車削射流支撐實驗裝置進行試驗時，首先根據實驗要求，合理選擇可轉位車刀4、細長桿5，將通用測力儀2固定于車床中滑板3上，可轉位車刀4位于通用測力儀2上部，通過三個緊固螺釘鎖緊固定，車刀底部有墊片用于調節(jié)車刀刀尖對準工件中心。通過螺釘固定于測力儀9工作臺上，通用測力儀9底座通過螺釘固定在機床工作臺10上，細長桿5采用三爪卡盤6及頂尖15的一夾一頂裝夾方式。射流裝置中電動機8、高壓泵7固定于手推車9上，高壓泵7上設有調壓閥10、數(shù)顯壓力表11、進水口及出水口等，出水管12兩端分別連接于高壓泵7的出水口和噴槍13進水口，噴槍13通過夾具裝置14的各部分固定支撐件最后由基板固定于車床大滑板I上，并可根據實驗需要實現(xiàn)各項準確調節(jié)。
使用該細長桿車削射流支撐實驗裝置，可以進行有無射流支撐的細長桿車削加工產生變形等實驗及射流基礎研究實驗。在進行射流實驗前，可先后分別進行有無射流支撐的車削加工實驗，分別測得切削力數(shù)據并保存，并記錄細長桿的加工變形情況，以便接下來進行對比分析研究。實驗結束后，切斷所有電源，清理實驗現(xiàn)場，分拆切削力測量裝置、射流裝置及夾具裝置，對各部分進行 清潔、干燥等處理，放置好以供下次實驗繼續(xù)使用。
權利要求
1.一種細長桿車削射流支撐實驗裝置，主要由射流裝置、切削力測量裝置及夾具裝置等組成，其特征是所述射流裝置由手推車、電動機、高壓泵、進出水管及噴槍等組成，電動機與高壓泵固定于手推車上，高壓泵上設有出入水口、調壓閥及數(shù)顯壓力表等，出水管采用聞壓管。
2.根據權利要求I所述的細長桿車削射流支撐實驗裝置，其特征是所述切削力測量裝置由通用測力儀等組成，通用測力儀固定于車床中滑板上預定位置，其上部裝有可轉位車刀，用緊固螺釘進行鎖緊固定。
3.根據權利要求I所述的細長桿車削射流支撐實驗裝置，其特征是所述夾具裝置由夾緊件、夾緊塊、桿件、連接塊、支撐板及基板等組成，其中基板通過螺釘固定于車床大滑板上，夾緊塊與桿件采用焊接，桿件、支撐板及基板上均設有刻度標尺。
4.根據權利要求I所述的細長桿車削射流支撐實驗裝置，其特征是所述噴槍通過夾具裝置固定于車床大滑板上，噴頭可根據實驗需要進行替換。
全文摘要
一種細長桿車削射流支撐實驗裝置，它由射流裝置、切削力測量裝置及夾具裝置等組成。其中射流裝置由手推車、電動機、高壓泵、出入水管及噴槍等組成，切削力測量裝置主要由通用測力儀、放大器及計算機等組成，夾具裝置由夾緊件、夾緊塊、桿件、連接塊、支撐板及基板等組成。通過該實驗裝置進行射流基礎實驗及細長桿車削有無射流支撐對比實驗，研究將射流作為細長桿車削輔助支撐的可能性及實際應用效果。
文檔編號B23Q17/09GK103252682SQ20131016947
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月10日 優(yōu)先權日2013年5月10日
發(fā)明者呂彥明, 徐看, 黃艷玲, 宋燦, 李強 申請人:江南大學