本发明专利技术公开了一种成品刀具涂层耐磨性能测试装置，包括进给动作机构、转动机构、测力仪以及固定安装于测力仪上的板簧力加载机构；进给动作机构包括竖直进给组件和水平进给组件，测力仪安装于水平进给组件上，板簧力加载机构包括相互固定连接的板簧组件和角度可调夹具，待测刀具夹持于角度可调夹具上，转动机构与竖直进给组件固定连接，其包括转动组件以及安装于转动组件上的摩擦盘，摩擦盘的圆柱面与待测刀具相接触形成线‑面接触摩擦副。该装置能适应成品涂层刀具涂层耐磨性能测试需求和特点，同时具有划擦速度调整范围宽、加载力可调范围大、操作简便的优点，具有很强的实用性，值得在业内推广。
【技术实现步骤摘要】
一种成品刀具涂层耐磨性能测试装置
本专利技术属于摩擦磨损实验装置
，具体涉及一种成品刀具涂层耐磨性能测试装置。
技术介绍
涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金等基体表面上，利用气相沉积方法等涂覆薄层难熔金属或非金属化合物而制备的，涂层作为一个化学屏障和热屏障，减少了基体的磨损。涂层刀具一般具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦系数小和热导率低等特性，其寿命可达未涂层刀具的3～5倍以上，同时具有切削速度高、加工精度好、综合成本低的优点。涂层的耐磨性能对于在加工过程中减少刀具的磨损有重要作用。评价涂层耐磨性能的方法是采用摩擦磨损试验机进行摩擦磨损测试，常见的摩擦磨损试验机有美国Bruker公司的CETR-UMT系列、美国GB&C公司的SRV系列和济南益华摩擦学测试技术有限公司的系列产品等，这些摩擦磨损实验机通用性较好，可以通过更换配件来实现不同的摩擦副形式(销-盘摩擦副、球-盘摩擦副等)和摩擦磨损形式(旋转式、往复式等)。针对涂层耐磨性能的摩擦磨损实验，一般是将涂层镀在较大而平整的基盘上，将镀层后的基盘与对磨材料构成摩擦副，在摩擦磨损试验机上采用常规磨损形式进行实验。然而摩擦磨损试验机价格高昂，且难以应对如成品刀具涂层耐磨性能测试等一些特殊场景的摩擦磨损需求。对于成品涂层刀具涂层耐磨性能的测试，一方面可以判断该类型涂层在切削加工中抵抗磨损的能力；另一方面可以评估生产厂商的生产工艺水平和产品质量，同时根据磨损情况为实际切削加工的刀具选择提供指导。然而以实际加工的方法来评估耐磨性能的弊端是变量引入过多且这些变量难以单独控制，无法有针对性的对某种因素的影响进行试验，且受限于刀具形状结构的特殊性，常规摩擦磨损实验方法难以采用，于是需要开发专门的方法对成品涂层刀具涂层耐磨性能进行测试，以适应成品刀具外形结构特点并且使得主要实验参数灵活可调。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种能够适应成品刀具外形结构特点且主要实验参数灵活可调的成品刀具涂层耐磨性能测试装置。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种成品刀具涂层耐磨性能测试装置，包括进给动作机构、转动机构、测力仪以及固定安装于测力仪上的板簧力加载机构；所述进给动作机构包括竖直进给组件和水平进给组件，所述测力仪安装于水平进给组件上；所述板簧力加载机构包括相互固定连接的板簧组件和角度可调夹具，待测刀具夹持于角度可调夹具上；所述转动机构与竖直进给组件固定连接，其包括转动组件以及安装于转动组件上的摩擦盘，摩擦盘的圆柱面与待测刀具后刀面相接触形成线-面接触摩擦副。优选地，所述竖直进给组件包括竖直丝杠导轨和与竖直丝杠导轨滑动连接的竖直动作台，所述水平进给组件包括水平丝杠导轨和与水平丝杠导轨滑动连接的水平动作台。优选地，所述角度可调夹具包括固定板和活动块，所述活动块侧面开设有用于与固定板连接的圆形通孔和圆弧异形通孔，活动块正面还开设有用于夹持固定待测刀具的矩形槽和固定螺纹孔。优选地，所述固定板呈T形结构，所述活动块呈长方体结构，活动块通过圆形通孔和圆弧异形通孔与T形固定板的竖部上螺纹孔螺纹连接。优选地，所述板簧组件包括背板、四片弹性片以及垫片，所述垫片包括四片垫片一、两片垫片二和两片垫片三；弹性片两片一组平行设置，垫片三卡设在两片弹簧片之间的一端，端部外侧还设置有垫片一，该端部与背板左/右侧边螺纹连接；固定板的左/右侧边卡设在两片弹簧片之间的另一端，该端部外侧和内侧还分别设有垫片一和垫片二。优选地，所述背板呈门字型。优选地，所述转动组件包括转动主轴以及与转动主轴固定连接的连接轴，所述摩擦盘安装于连接轴上，所述转动主轴与竖直进给组件固定连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的成品刀具涂层耐磨性能测试装置，能够针对成品涂层刀具外形特点，借助角度可调的夹具，使得圆盘形摩擦盘的圆柱面与待测刀具后刀面形成一个线-面接触摩擦副，摩擦副接触力通过板簧力加载机构的板簧组件施加，摩擦副之间的相对滑动通过转动机构带动摩擦盘转动实现，从而模拟了车削加工过程中切削加工表面划过后刀面的过程，相比于其他形式的摩擦副更好地模拟了实际加工中的情况，总体而言，该装置能适应成品涂层刀具涂层耐磨性能测试需求和特点，同时具有划擦速度调整范围宽、加载力可调范围大、操作简便的优点，具有很强的实用性，值得在业内推广。附图说明图1是本专利技术成品刀具涂层耐磨性能测试装置结构示意图；图2是本专利技术板簧组件结构示意图；图3是本专利技术板簧组件爆炸示意图；图4是本专利技术角度可调夹具结构示意图。附图标记说明：1、竖直丝杠导轨；2、水平丝杠导轨；3、水平动作台；4、测力仪；5、板簧组件；6、角度可调夹具；7、待测刀具；8、摩擦盘；9、连接轴；10、转动主轴；11、竖直动作台；51、背板；52、垫片；521、垫片一；522、垫片二；523、垫片三；53、弹性片；61、固定板；62、活动块；63、圆形通孔；64、圆弧异形通孔；65、矩形槽；66、固定螺纹孔。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明：如图1所示，本专利技术的成品刀具涂层耐磨性能测试装置，包括进给动作机构、转动机构、测力仪4以及板簧力加载机构。进给动作机构包括竖直进给组件和水平进给组件。竖直进给组件和水平进给组件呈90°夹角固定安装。竖直进给组件由竖直丝杠导轨1和竖直动作台11组成，竖直动作台11与竖直丝杠导轨1滑动连接，可沿竖直丝杠导轨1在竖直方向上下移动。水平进给组件由水平丝杠导轨2和水平动作台3，水平动作台3与水平丝杠导轨2滑动连接，可沿水平丝杠导轨2在水平方向左右移动。测力仪4通过螺纹连接紧固在水平动作台3上。转动机构包括转动组件和摩擦盘8。摩擦盘8为圆盘形。转动组件用于带动摩擦盘8转动，包括转动主轴10和连接轴9，转动主轴10与竖直动作台11固定连接。连接轴9与转动主轴10固定连接，摩擦盘8通过螺纹连接固定于连接轴9上，转动主轴10通过连接轴9带动摩擦盘8进行转动，刀具后刀面与摩擦盘8圆柱面相接触构成线-面接触摩擦副。用千分表检测安装后摩擦盘8旋转时的径向跳动，当径向跳动过大时，采用重新装夹的方式调整径向跳动至一个较小的范围，再通过装夹后修圆的方式进一步减小径向跳动至1-2μm。如图2-4所示，板簧力加载机构包括板簧组件5和角度可调夹具6。板簧组件5提供恒稳加载力，实现摩擦副接触力预加载，角度可调夹具6用于夹持和固定刀具。角度可调夹具6由固定板61和活动块62组成。固定板61呈T形结构，T形结构的竖部开有两个螺纹孔，用于活动块62的固定。固定板61也作为板簧组件5的一部分固定于板簧组件5上。需要说明的是，固定板61并不限定于T型结构，T型结构的竖部是为便于活动块62的固定，因此，固定板61的结构也可以为一平板结构，其上设有用于连接活动块的连接块(板)。活动块62整体呈长方体结构，其正面上开设矩形槽65，矩形槽65的上壁设有固定螺纹孔66，待测刀具7放置于矩形槽65中并通过固定螺纹孔66固定。活动块62的侧面设有一个圆形通孔63和圆弧异形通孔64，螺栓穿过圆形通孔63和圆弧异形通孔64与前述T形固定板61竖部上的两个螺纹孔连接，从而将活动块62紧固在固定板61上。圆弧异形通孔64使螺栓固定角度可调整，从而实现角度可调本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种成品刀具涂层耐磨性能测试装置，其特征在于：包括进给动作机构、转动机构、测力仪(4)以及固定安装于测力仪(4)上的板簧力加载机构；所述进给动作机构包括竖直进给组件和水平进给组件，所述测力仪(4)安装于水平进给组件上；所述板簧力加载机构包括相互固定连接的板簧组件(5)和角度可调夹具(6)，待测刀具(7)夹持于角度可调夹具(6)上；所述转动机构与竖直进给组件固定连接，其包括转动组件以及安装于转动组件上的摩擦盘(8)，摩擦盘(8)的圆柱面与待测刀具(7)后刀面相接触形成线‑面接触摩擦副。
【技术特征摘要】
1.一种成品刀具涂层耐磨性能测试装置，其特征在于：包括进给动作机构、转动机构、测力仪(4)以及固定安装于测力仪(4)上的板簧力加载机构；所述进给动作机构包括竖直进给组件和水平进给组件，所述测力仪(4)安装于水平进给组件上；所述板簧力加载机构包括相互固定连接的板簧组件(5)和角度可调夹具(6)，待测刀具(7)夹持于角度可调夹具(6)上；所述转动机构与竖直进给组件固定连接，其包括转动组件以及安装于转动组件上的摩擦盘(8)，摩擦盘(8)的圆柱面与待测刀具(7)后刀面相接触形成线-面接触摩擦副。2.根据权利要求1所述的成品刀具涂层耐磨性能测试装置，其特征在于：所述竖直进给组件包括竖直丝杠导轨(1)和与竖直丝杠导轨(1)滑动连接的竖直动作台(11)，所述水平进给组件包括水平丝杠导轨(2)和与水平丝杠导轨(2)滑动连接的水平动作台(3)。3.根据权利要求1所述的成品刀具涂层耐磨性能测试装置，其特征在于：所述角度可调夹具(6)包括固定板(61)和活动块(62)，所述活动块(62)侧面开设有用于与固定板(61)连接的圆形通孔(63)和圆弧异形通孔(64)，活动块(62)正面还开设有用于夹持/固定待测刀具(7)的矩形槽(65)和固定螺纹孔(66)。4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦娜，钱林茂，江亮，杜文浩，刘亚龙，孔春雷，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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