一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置，包括机座、压力调节装置、刀具夹持装置、管形工件横向进给装置、管形工件夹持装置、管形工件旋转装置、温度调节装置、压力测量装置、第一温度测量装置及第二温度测量装置；压力调节装置包括立于机座上的支架、加压机及驱动机构；加压机设置于支架处，驱动机构与加压机连接；管形工件夹持装置包括底座及两个支撑件；底座设置于机座上，管形工件横向进给装置与底座传动连接；两个支撑件相对立于底座上；管形工件设置于两个支撑件之间；温度调节装置套接于管形工件外，且其顶面开设有轴向的条状通槽；刀具夹持装置设置于条形通槽上方。本实用新型专利技术具有能提高实验结果的准确性的优点。

A diffusion experimental device for the study of tool bond failure

The utility model discloses a diffusion experimental device for studying tool binding damage, which comprises a machine base, a pressure regulating device, a tool clamping device, a tubular workpiece transverse feeding device, a tubular workpiece clamping device, a tubular workpiece rotating device, a temperature regulating device, a pressure measuring device, a first temperature measuring device and a second temperature measuring device; the pressure regulating device comprises Support, pressurizer and driving mechanism standing on the base; the pressing machine is set at the support, and the driving mechanism is connected with the pressing machine; the tubular workpiece clamping device includes a base and two supporting members; the base is set on the base, and the tubular workpiece transverse feeding device is connected with the base by transmission; the two supporting members are opposite to the base; the tubular workpiece is set between the two supporting members; temperature adjustment The joint device is sleeved outside the tubular workpiece, and the top surface of the joint is provided with an axial strip-shaped through groove; the tool clamping device is arranged above the strip-shaped through groove. The utility model has the advantages of improving the accuracy of the experimental results.

【技术实现步骤摘要】
一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置
本技术涉及扩散实验器材领域，尤其涉及一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置。
技术介绍
硬质合金刀具在切削不锈钢、2.25Cr1Mo0.25V等多种铁碳合金、镍基合金的过程中，前刀面易发生扩散磨损、粘结破损，其本质原因是刀-屑间的元素扩散。影响刀-屑间元素扩散的因素主要有：材料之间的化学亲性、温度、压力、浓度梯度等。为深入的研究刀-屑间的元素扩散，需要针对不同的材料在不同的切削温度和切削力度下的扩散过程展开研究。目前的刀-屑间扩散实验方式是将刀-工材料装夹或焊接到一起，经高温炉加热后冷却，得出扩散实验结果，这种实验方案主要存在的缺陷主要有：一是无法模拟刀具材料和工件材料的相对运动；二是将两者装夹后，浓度梯度的变化率与实际工况不一致；三是由于夹具和刀、工材料的热膨胀系数的不同，将导致常温和高温下的刀-工表面承受的法向压力发生变化。因此，现有的扩散实验方式无法准确研究压力、浓度梯度变化对扩散的影响。
技术实现思路
为此，需要提供一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置,以解决现有技术中扩散实验方式与实际切削环境相差甚远，进而无法准确的研究压力、浓度梯度变化对扩散的影响的问题。为实现上述目的，专利技术人提供了一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置，包括机座、压力调节装置、刀具夹持装置、管形工件横向进给装置、管形工件夹持装置、管形工件旋转装置、温度调节装置、压力测量装置、第一温度测量装置及第二温度测量装置；所述压力调节装置包括支架、驱动机构及加压机；所述支架立于机座上，所述加压机可竖向滑动地设置于支架处，所述驱动机构与加压机传动连接，用于驱动加压机竖向移动；所述管形工件夹持装置包括底座及两个支撑件；所述底座可横向移动地设置于机座上，所述管形工件横向进给装置与底座传动连接，用于驱动底座横向移动；两个支撑件依次沿着横向方向设置，且相对立于底座上；所述管形工件可旋转地设置于两个支撑件之间；所述温度调节装置套接于管形工件外，且温度调节装置的顶面开设有轴向的条状通槽；所述刀具夹持装置设置于条形通槽上方，且与加压机连接；所述压力测量装置设置于刀具夹持装置内，且与压力调节装置连接，用于测量加压机向刀具夹持装置施加挤压管形工件的压力；所述第一温度测量装置和第二温度测量装置均与温度调节装置连接；所述第一温度测量装置设置于温度调节装置内，用于测量温度调节装置内的温度；所述第二温度测量装置设置于第二加压装置平台下方，用于测量管形工件与刀具的接触温度。作为本技术的一种优选结构，所述温度调节装置包括加热机构；所述加热机构包括加热箱、若干加热片及陶瓷保温纤维；所述加热箱的两端面分别开设有圆孔，管形工件依次穿过两个圆孔，套接于加热箱内；所述条形通槽设置于加热箱的顶部；若干加热片沿着管形工件的圆周设置于加热箱的内壁处；所述条形通槽的侧壁和圆孔的侧壁处均设置有陶瓷保温纤维。作为本技术的一种优选结构，所述温度调节装置还包括冷却机构；所述冷却机构包括主轴、两个联轴器及空气泵，所述主轴同轴套设于管形工件内，且可旋转地设置于两个支撑件处；所述主轴内为空腔，所述空腔的两端通过联轴器密封；所述空气泵与空腔的一端连接，用于向空腔内导入气体；连接于空腔的另一端的联轴器设置有气孔，用于排出高温气体。作为本技术的一种优选结构，所述加压机为差动螺旋加压装置，所述差动螺旋加压装置包括第一加压装置平台、第二加压装置平台、旋转电机、双面螺纹轴、支座及压杆，所述双面螺纹轴的一端设置有第一外螺纹，所述压杆的一端设置有第二外螺纹；双面螺纹轴设置有外螺纹的一端的端面开设有第一内螺纹孔；支座开设有贯穿支座顶面至底面的第二内螺纹孔，所述第二内螺纹孔和第一内螺纹的螺纹方向相反；所述第一加压装置平台可竖向滑动地连接于支架处，且驱动机构与第一加压装置平台传动连接；所述旋转电机可竖向滑动地设置于第一加压装置平台的正面处，且双面螺纹轴未设置有外螺纹的一端通过弹性联轴器与旋转电机的输出轴同轴连接；所述支座设置于第一加压装置平台的正面，且位于旋转电机的下方；所述双面螺纹轴的第一外螺纹与支座的第二内螺纹啮合；所述压杆的第二外螺纹与双面螺纹中的第一外螺纹啮合，且压杆未设有第二外螺纹的一端与第二加压装置平台连接；所述刀具夹持装置连接与第二加压装置平台的底面。作为本技术的一种优选结构，所述支架开设有第一竖向滑轨；所述驱动机构为第一丝杆电机，所述第一丝杆电机的机体与支架连接，第一丝杆电机的丝杆与第一竖向滑轨平行设置；所述加压机的背面设置有第一滑块及第一传动螺母，所述加压机通过第一滑块可竖向滑动地设置于第一竖向滑轨处，且第一传动螺母与第一丝杆电机的丝杆螺纹传动连接。作为本技术的一种优选结构，所述刀具夹持装置包括壳体，所述壳体的内部为空腔，所述压力测量装置固定设置于空腔内；壳体开设有开口，刀具的一端可活动地穿于开口处，且顶靠着压力测量装置。作为本技术的一种优选结构，所述空腔内还设置有隔热垫，所述隔热垫位于压力测量装置和刀具之间，用于隔绝刀具传导至压力测量装置处的热度。作为本技术的一种优选结构，所述机座开设有横向滑轨；所述管形工件横向进给装置为第二丝杠电机，所述第二丝杠电机的机体与机座连接，第二丝杠电机的丝杆与横向滑轨平行设置；所述底座的底面设置有第二滑块及第二传动螺母，所述底座通过第二滑块可竖向滑动地设置于横向滑轨处，且第二传动螺母与第二丝杆电机的丝杆螺纹传动连接。区别于现有技术，上述技术方案所述的用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置，包括机座、压力调节装置、刀具夹持装置、管形工件横向进给装置、管形工件夹持装置、管形工件旋转装置、温度调节装置、压力测量装置、第一温度测量装置及第二温度测量装置；所述压力调节装置包括支架、驱动机构及加压机；所述管形工件夹持装置包括底座及两个支撑件。通过压力测量装置则可以测量刀具挤压工件的压力，根据压力测量装置所测结果及预设压力值，则可以通过驱动机构驱动加压机竖向移动，则可以调节刀具挤压工件的压力，从而可以根据实验需求精确调节刀具挤压工件的压力；通过刀具夹持装置则可以实现对刀具的夹持和对压力测量装置的安装；通过管形工件夹持装置则可以实现对管形工件的夹持，配合管形工件横向进给装置，则可以实现管形工件相对刀具的横向移动，通过管形工件旋转装置则能实现管形工件相对刀具轴向旋转运动，即模拟实际工况过程中管形工件和刀具的相对运动；通过第一温度测量装置和第二温度测量装置则可以分别实现对温度调节装置内温度的测量、管形工件与刀具的接触温度的测量；根据第一温度测量装置、第二温度测量装置及预设温度值，则可以通过温度调节装置调节温度调节装置内的温度、管形工件与刀具的接触温度，从而可以根据实验需求精确调节温度调节装置内的温度、管形工件与刀具的接触温度。因此，所述用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置不仅能够模拟实际工况，且能对温度和压力做到精准把控，大大提高了扩散实验结果的准确性。附图说明图1为本技术一实施例涉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置，其特征在于，包括机座、压力调节装置、刀具夹持装置、管形工件横向进给装置、管形工件夹持装置、管形工件旋转装置、温度调节装置、压力测量装置、第一温度测量装置及第二温度测量装置；/n所述压力调节装置包括支架、驱动机构及加压机；所述支架立于机座上，所述加压机可竖向滑动地设置于支架处，所述驱动机构与加压机传动连接，用于驱动加压机竖向移动；/n所述管形工件夹持装置包括底座及两个支撑件；所述底座可横向移动地设置于机座上，所述管形工件横向进给装置与底座传动连接，用于驱动底座横向移动；两个支撑件依次沿着横向方向设置，且相对立于底座上；所述管形工件可旋转地设置于两个支撑件之间；所述温度调节装置套接于管形工件外，且温度调节装置的顶面开设有轴向的条状通槽；/n所述刀具夹持装置设置于条形通槽上方，且与加压机连接；所述压力测量装置设置于刀具夹持装置内，且与压力调节装置连接，用于测量加压机向刀具夹持装置施加挤压管形工件的压力；/n所述第一温度测量装置和第二温度测量装置均与温度调节装置连接；所述第一温度测量装置设置于温度调节装置内，用于测量温度调节装置内的温度；所述第二温度测量装置设置于第二加压装置平台下方，用于测量管形工件与刀具的接触温度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置，其特征在于，包括机座、压力调节装置、刀具夹持装置、管形工件横向进给装置、管形工件夹持装置、管形工件旋转装置、温度调节装置、压力测量装置、第一温度测量装置及第二温度测量装置；
所述压力调节装置包括支架、驱动机构及加压机；所述支架立于机座上，所述加压机可竖向滑动地设置于支架处，所述驱动机构与加压机传动连接，用于驱动加压机竖向移动；
所述管形工件夹持装置包括底座及两个支撑件；所述底座可横向移动地设置于机座上，所述管形工件横向进给装置与底座传动连接，用于驱动底座横向移动；两个支撑件依次沿着横向方向设置，且相对立于底座上；所述管形工件可旋转地设置于两个支撑件之间；所述温度调节装置套接于管形工件外，且温度调节装置的顶面开设有轴向的条状通槽；
所述刀具夹持装置设置于条形通槽上方，且与加压机连接；所述压力测量装置设置于刀具夹持装置内，且与压力调节装置连接，用于测量加压机向刀具夹持装置施加挤压管形工件的压力；
所述第一温度测量装置和第二温度测量装置均与温度调节装置连接；所述第一温度测量装置设置于温度调节装置内，用于测量温度调节装置内的温度；所述第二温度测量装置设置于第二加压装置平台下方，用于测量管形工件与刀具的接触温度。


2.根据权利要求1所述的用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置，其特征在于，所述温度调节装置包括加热机构；
所述加热机构包括加热箱、若干加热片及陶瓷保温纤维；所述加热箱的两端面分别开设有圆孔，管形工件依次穿过两个圆孔，套接于加热箱内；所述条形通槽设置于加热箱的顶部；若干加热片沿着管形工件的圆周设置于加热箱的内壁处；所述条形通槽的侧壁和圆孔的侧壁处均设置有陶瓷保温纤维。


3.根据权利要求2所述的用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置，其特征在于，所述温度调节装置还包括冷却机构；
所述冷却机构包括主轴、两个联轴器及空气泵，所述主轴同轴套设于管形工件内，且可旋转地设置于两个支撑件处；所述主轴内为空腔，所述空腔的两端通过联轴器密封；所述空气泵与空腔的一端连接，用于向空腔内导入气体；连接于空腔的另一端的联轴器设置有气孔，用于排出高温气体。


4.根据权利要求1所述的用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置，其特征在于，所述加压机为差动螺旋加...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金国，范剑红，陈庆堂，陈春华，林舒萍，罗曼婷，
申请(专利权)人：莆田学院，
类型：新型
国别省市：福建;35