一种用于刀片粘焊的电磁试验系统技术方案

为研究刀具的粘结破损失效机理，需要在切削过程中获取具有粘焊现象的刀具，在实际加工过程中刀具前刀面的变质层极易被不断流出的切屑带走，为此，本发明专利技术公布了一种用于刀片粘焊的电磁试验系统，试验在床身进行，床身的一端是电机和主轴箱，主轴箱与三爪卡盘连接，套有磁力套筒的工件装夹在三爪卡盘上，床身的另一端是装有线圈缠绕磁力套筒的尾座，工件和尾座之间分别设有刀片装夹装置、电磁离合器、测温仪、推力轴承以及压力传感器。本发明专利技术用于刀具粘结破损失效机理的研究，并获取切削过程中产生粘焊的刀具。

Electromagnetic test system for blade bonding

To study the bonding tool breakage failure mechanism, need to get the tool with a stick welding phenomenon in the cutting process, in the actual process of cutting tool cutting front cutter surface metamorphic layer can easily be continuously flowing away, therefore, the invention discloses a test system for electromagnetic blade welding, test bed one end of the bed, the motor and spindle spindle box and three jaw chuck connected set of workpiece magnetic sleeve clamping in three jaw chuck, the other end of the bed is equipped with a tailstock sleeve of magnetic coil winding, the workpiece and the tailstock are respectively arranged between the blade clamping device, electromagnetic clutch, thermometer, thrust bearing and pressure sensor. The invention is used for the study of the failure mechanism of tool bond damage, and obtains the cutting tool for generating welding during the cutting process.

【技术实现步骤摘要】
一种用于刀片粘焊的电磁试验系统
本专利技术属于刀具粘结破损领域，特别涉及一种刀片粘焊的试验系统。
技术介绍
硬质合金刀具切削工件材料时，受高温高压的影响，新鲜的切屑不断从刀具前刀面流过，刀工间亲和元素结合产生比较牢固的局部粘结，随着切削的不断进行，高温和强机械载荷使粘焊区和刀具基体间的微观缺陷扩展，当粘焊区与刀具基体间的结合力降低到一定程度时，在剪切力的作用下，粘焊区材料被撕裂并带走，造成前刀面的粘结破损现象严重。由于粘焊材料体积较小并极易被流过的切屑带走，获取粘焊的成为一道鸿沟。因此为了研究刀屑粘焊问题，需要一种刀片粘焊的试验系统，揭示刀具产生粘焊最终造成刀具失效的机理，提高刀具使用寿命。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于刀片粘焊的电磁试验系统，用于解决粘焊刀具获取问题。本专利技术是这样实现的：一种用于刀具粘焊的实验系统，其特征在于：包括床身，床身的一端设有电机及主轴箱，电机及主轴箱一端连接三爪卡盘，工件装夹在三爪卡盘上，并穿过固定在床身上的磁力套筒Ⅰ，床身另一端设有尾座，尾座一端开有中心孔，与主动轴连接，所述主动轴的另一端与电磁离合器连接，尾座穿过磁力套筒Ⅱ的中心，磁力套筒Ⅰ和磁力套筒Ⅱ中间设有测温仪、刀片装夹装置、电磁离合器、推力轴承、压力传感器，所述压力传感器固定在推力轴承上，所述推力轴承带有压力传感器的一端装夹在磁力套筒Ⅱ一侧所开的槽上，另一端与刀片装夹装置相接触，所述刀片装夹装置紧贴在工件上，另一端与推力轴承和电磁离合器接触，刀片装夹装置的中心孔由从动轴支撑，所述的测温仪装在支撑磁力套筒Ⅰ的支架上。其中所述三爪卡盘、刀片装夹装置、电磁离合器、推力轴承、磁力套筒Ⅰ、磁力套筒Ⅱ均有同一中心高。所述一种用于刀片粘焊的电磁试验系统，包括床身、驱动装置、施力测温装置和刀片装夹装置。其中驱动装置包括电机和主轴箱以及连接的三爪卡盘，其特点在于根据不同的切削条件改变不同的机床转速，从而实现刀具与工件材料间不同的相对线速度。其中施力测温装置包括磁力套筒Ⅰ、电磁离合器、推力轴承、压力传感器、磁力套筒Ⅱ，其特点在于由两个磁力套筒通过流入电流的大小改变施加在装有压力传感器的推力轴承的压力大小，通过压力传感器感知压力大小，推力轴承进而把压力传递给刀片装夹装置，调节刀片与工件材料间的压力大小，同时防止刀片装夹装置、推力轴承的径向跳动，保证试验过程的稳定性；电磁离合器的吸合与断开确保刀片是否随工件一起转动，产生试验所需温度。测温仪固定在磁力套筒Ⅰ的支撑装置上，测量由于刀片与工件相对运动产生的温度。其中磁力套筒Ⅱ和磁力套筒Ⅰ并不相同，磁力套筒Ⅰ壁厚均匀，工件从其中心穿过；尾座相连的轴从磁力套筒Ⅱ中心穿过，轴和套筒之间留有间隙，压力传感器及电磁离合器的接线可以从中穿过，磁力套筒Ⅱ的另一端开有与推力轴承配合的槽，推力轴承一端卡在槽里，一端与刀片装夹装置接触，提供所需压力。所述的驱动装置、刀片装夹装置、施力测温装置均安装在床身上，驱动装置固定在一端，另一端安装施力装置，刀片装夹装置位于驱动装置和施力装置之间，测温仪安装在支撑磁力套筒Ⅰ的支架上。本专利技术一种刀片粘焊的试验系统开始工作时，电磁离合器通电，离合器处于吸合状态，同时对磁力套筒Ⅰ、磁力套筒Ⅱ通入电流，两套筒之间产生压力，通过推力轴承传递到刀片装夹装置上，压力传感器记录压力的数值，逐渐增加电流的大小，达到试验所需压力值。当主轴箱工作提供动力时，三爪卡盘带动工件旋转，由于离合器处于吸合状态，离合器两端轴都处于静止状态，套在轴上的刀片装夹装置也静止，不跟随工件转动，即刀片和工件之间保持一定的相对线速度，当测温仪显示的温度达到试验所需温度时，使电磁离合器断开状态，连接在轴上的刀片装夹装置随工件一起运动，在摩擦力作用下达到同速，即工件和刀片之间的线速度为零。经过一段时间断开磁力套筒电源和机床电源，取下此工件和刀片，此时工件和刀片粘焊在了一起。附图说明图1是本专利技术一种用于刀片粘焊的电磁试验系统的爆炸结构示意图；图2是本专利技术一种用于刀片粘焊的电磁试验系统的正视结构示意图；图3是磁力套筒Ⅱ轴测结构示意图；图4是刀片装夹装置正视图。标号说明：1、床身；2、电机和主轴箱；3、三爪卡盘；4、工件；5、磁力套筒Ⅰ；6、测温仪；7、刀片装夹装置；8、电磁离合器从动轴；9、电磁离合器；10、电磁离合器主动轴；11、推力轴承；12、压力传感器；13、磁力套筒Ⅱ；14、尾座；15、刀片。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。本专利技术为一种刀片粘焊的试验系统，结构如图1和图2所示，包括床身1，床身1的一端是电机和主轴箱2，主轴箱与三爪卡盘3连接，工件4卡在三爪卡盘3上，工件4穿过磁力套筒Ⅰ5的中心，所述磁力套筒Ⅰ5固定在导轨上的支撑装置上，支撑装置上装有测温仪6；床身1的另一端是尾座14和缠绕线圈的磁力套筒Ⅱ13，尾座14相连的轴从缠绕线圈的磁力套筒Ⅱ13的中心穿过，所述磁力套筒Ⅱ13的另一端开有槽，与推力轴承11相连，推力轴承11上装有压力传感器12，推力轴承11另一端紧贴在刀片装夹装置7，所述刀片装夹装置7装在与工件中心孔连接的从动轴8上，从动轴8的另一端穿过电磁离合器9，所述电磁离合器9分别穿过从动轴8、主动轴10，所述主动轴10的另一端与尾座14轴端的中心孔相连。如图3所示，磁力套筒Ⅱ13与磁力套筒Ⅰ5并不相同：磁力套筒Ⅱ13的一端开有槽，带有压力传感器端的推力轴承与槽连接，尾座12的轴端穿过磁力套筒Ⅱ13的中心孔，并存有一定的间隙，便于电磁离合器9、压力传感器12接线端绕出装置。本专利技术一种刀片粘焊的试验系统工作原理为，当电机和主轴箱2控制工件4转动时，电磁离合器9通电处于吸合状态，吸合后穿过电磁离合器9的从动轴8、主动轴10处于静止状态，套在从动轴8上的刀片装夹装置7也不随工件4转动；然后给磁力套筒Ⅰ5、磁力套筒Ⅱ13通电，两套筒之间产生压力，通过推力轴承11将压力传递到刀片装夹装置7上，压力传感器记录压力的数值，逐渐增加电流的大小，达到试验所需压力值。由于刀片装夹装置7不随工件4转动，即刀片15和工件之间存在一定的线速度，刀片15和工件摩擦生热，当测温仪6显示温度达到试验所需温度值时，电磁离合器9停止通电，处于断开状态，此时主动轴10仍静止，从动轴8随工件转动，带动刀片装夹装置7转动，并在摩擦力作用下与工件4同速，达到相对静止。经过一段时间后，断开主轴箱电源，同时断开两套筒电源，待工件停止转动后发现刀片15和工件4粘焊在一起，取下工件4和刀片15，至此完成整个过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于刀具粘焊的实验系统，其特征在于：试验在床身(1)进行，床身(1)的一端是电机和主轴箱(2)，主轴箱与三爪卡盘(3)连接，床身(1)的另一端是尾座(14)和缠绕线圈的磁力套筒Ⅱ(13)，缠绕线圈的磁力套筒Ⅱ(13)的一端开有槽，与推力轴承(11)相连，推力轴承(11)上装有压力传感器(12)，推力轴承(11)另一端与刀片装夹装置(7)相连，所述刀片装夹装置(7)装在与工件中心孔连接的从动轴(8)上，一端紧贴工件(4)，另一端由推力轴承(11)固定，并与电磁离合器(9)相接触，所述电磁离合器(9)一端装在与工件中心孔连接的从动轴(9)上，另一端装在与尾座(14)轴端中心孔连接的主动轴(10)上，所述尾座(14)轴端的外部套有缠绕线圈的磁力套筒Ⅱ(13)，通电时与另一端的磁力套筒Ⅰ(5)相吸，所述磁力套筒Ⅰ(5)套在工件(4)上，并由固定在导轨上的支架支撑，支架上装有测温仪(6)。

【技术特征摘要】
1.一种用于刀具粘焊的实验系统，其特征在于：试验在床身(1)进行，床身(1)的一端是电机和主轴箱(2)，主轴箱与三爪卡盘(3)连接，床身(1)的另一端是尾座(14)和缠绕线圈的磁力套筒Ⅱ(13)，缠绕线圈的磁力套筒Ⅱ(13)的一端开有槽，与推力轴承(11)相连，推力轴承(11)上装有压力传感器(12)，推力轴承(11)另一端与刀片装夹装置(7)相连，所述刀片装夹装置(7)装在与工件中心孔连接的从动轴(8)上，一端紧贴工件(4)，另一端由推力轴承(11)固定，并与电磁离合器(9)相接触，所述电磁离合器(9)一端装在与工件中心孔连接的从动轴(9)上，另一端装在与尾座(14)轴端中心孔连接的主动轴(10)上，所述尾座(14)轴端的外部套有缠绕线圈的磁力套筒Ⅱ(13)，通电时与另一端的磁力套筒Ⅰ(5)相吸，所述磁力套筒Ⅰ(5)套在工件(4)上，并由固定在导轨上的支架支撑，支架上装有测温仪(6)。2.根据权利要求1所述的一种用于刀具粘焊的实验系统，其特征在于，所述三爪卡盘(3)、磁力套筒Ⅰ(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑敏利，方旭光，李鹏飞，孙玉双，陈金国，吴磊，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23