一种车削测力仪标定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种车削测力仪标定装置，采用的方法是直接在车床上对车削测力仪进行实时标定，标定时，先将待测的车削测力仪安装在车床上，将支撑板以及模拟刀头安装在测力仪上，将三角支架水平放置在测力仪前，调节弹簧卡扣，调整调节杆竖直高度，直至它与测力仪高度平齐，滑动半椭圆形调节杆，将支撑板与调节杆紧密贴合实现定位，然后将钢丝绳连接在模拟刀头中心处的矩形连接槽内，绳的一端从调节杆通孔处导入，经定滑轮穿出，根据标定要求，在绳子末端连接托盘，将砝码放置其中，测得三个方向不同载荷所对应的应变值，可单独也可以同时测量，本实用新型专利技术所提供的标定装置可实现正常工作环境中的车削测力结果，利用三角支架以及重型圆管作为支撑，半椭圆调节杆辅助定位，不仅在使用上较方便，同时保证了测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种车削测力仪标定装置
一种车削测力仪标定装置
技术介绍
在车削过程中为了测试车刀在工作时所受的三向力，包括进给抗力(X向)、切深抗力(Y向)和主切削力(Z向)，测力仪需要固定在机床上，而普通夹具以及车刀装夹位置等环境因素使得系统灵敏度发生变化，测力仪的不经意碰撞和人为损坏也将导致测量精度下降，所以现有的测力仪经常利用一定校准措施进行校准工作，为减少测力仪测量数据偏差，就急需一种测力仪标定辅助装置对测量数据进行修正。
技术实现思路
本技术目的是提供一种车削测力仪标定装置，它是一种可在车床上直接对模拟刀头加载力的标定装置，以解决测力仪在测力时由于测试环境的变化，而导致系统精度和灵敏度发生变化而导致数据不精确的问题。为实现上述目的，本技术所提供的在车床上对车削测力仪进行标定的标定方法技术方案是包括以下步骤：(1)将待标定的车削测力仪安装到所对应的刀架中滑板上，将支撑板安装到测力仪上，将模拟刀头插在支撑板上；(2)将测力仪标定装置放置到与测力仪大致水平的角度，这种标定装置包括用于支撑架体的三角形支架，以及用于保证该架体重心的重型圆管，这种三角支架可以最大限度保证该装置稳定性，重型圆管加固重心，实现了装置的稳定性，按动弹簧卡扣，提升(降低)该装置高度，使得测力仪与调节杆放置位置在竖直方向高度一致，将架体的左端半椭圆形调节杆沿滑槽滑动，带动着调节杆向测力仪移动，最终实现与支撑板紧密契合；(3)半椭圆调节杆实现了水平方向的定位预紧，此时右端调节杆处中心孔也相应的跟模拟刀头的孔轴线重合，钢丝绳一端连接在模拟刀头内部连接槽上，一端沿着调节杆处的中心通孔，从杆中穿出，沿着定滑轮水平牵引自然下垂后直接与托盘连接，可将读数砝码放置在托盘上。所述车削标定装置包括用于可支撑架体的重型圆管，它由重金属制成，由焊接方式与底部三角支架连接，三个调节杆经由焊接方式固定在圆柱支架上，支架与重型圆管通过弹簧卡扣锁紧，可自由拆卸，所述的X向调节杆中心设有导向孔，中间安装有定滑轮，实现导向支撑作用，所述的Y向调节杆设有导向孔、线槽、“L形管道”，在钢丝绳导向时配合定滑轮将绳索延伸到合适位置。本技术的有益之处是：本技术所提供的标定方式及标定装置均可直接在车床上对车削测力仪进行标定，这种砝码式加载力的标定方式相对于车削环境以及普通车床的自身结构都非常适用，对Y向标定时，利用调节杆处通孔，引导钢丝绳从模拟刀头沿滑轮方向下垂，采用挂载式方法施加重力，对X向标定时，钢丝绳从模拟刀头引出，通过X向调节杆处通孔、线槽以及“L”管道，实现对力的方向改变，绳索沿着定滑轮方向下垂，同样采用挂载方法施加重力，对Z向标定时，将模拟刀头从支撑板上拔出，可将放置物直接施加在测力仪中心部分，不考虑使用外加控制方法，标定结束后，移动半椭圆调节杆形调节杆，移出该标定装置，将模拟刀头更换为实际刀片即可，保证了标定环境与切削环境一致。本技术能随时标定测力仪，它的设计原则是装置实用性强，结构简单，安装方便，能准确实现三个互相垂直方向上加力，相比较螺旋测力计式方法，可以减少力传递时由于方向和作用点不同导致的误差，同样该装置造价便宜，应用场所更为广泛。附图说明图1为本技术的工作状态示意图；图2为本技术的结构示意图；图3为本技术模拟刀头联接处结构示意图；图4为本技术所在图2中的X向调节杆A处剖视图；图中标记说明：1-车床，2-车削测力仪标定装置，3-钢丝绳，4-托盘，5-三角支架，6-重型圆管，7-测力仪，8-螺钉，9-半椭圆形调节杆，10-通孔，11-滑道，12-Y向调节杆，13-定滑轮，14-螺母，15-X向调节杆，16-弹簧卡扣；17-模拟刀头17，18-连接槽，19-支撑板，20-“L”形管道，21-线槽。具体实施方式：下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明：如附图1-4所示，一种车削测力仪标定装置2，具体操作流程为：先将车床1的刀架卸下，将待测测力仪7固定在车床上，进行电桥接线，连接上动态应变仪，利用螺钉8将支撑板固定在测力仪上，模拟刀头17直接插入到支撑板19上；移动车床标定装置三角支架5，使得该标定装置前后间隔距离调整至模拟刀头17中心与X向调节杆处通孔水平对齐，调整弹簧卡扣16，调节可伸缩架体竖直高度，直至与模拟刀头17相平齐，滑动半椭圆调节杆形调节杆9，微移该标定装置，使得半椭圆形调节杆9外端与模拟刀头17下面的支撑板19贴合，限制了该调节杆自由度，起到该装置定位的作用，到达指定位置时，将1mm钢丝绳3一端穿过模拟刀头17所在的X向连接槽18并打结固定，另一端穿过X向调节杆15处的通孔，顺着线槽21导入，从“L”形管道20穿出，缠绕在定滑轮13上自然下垂，钢丝绳3末端连接托盘4，检查绳子走向，无误后添加砝码(依实验数据而定)，稳定后记录载荷与应变关系，作出X向关系曲线，完成X向标定。其中结合图1-4说明Y向测力方式：每次标定前检查该标定装置是否出现偏差，若调节杆9出现滑移，重新调整三角支架5以及调节杆9的位置，同样将1mm钢丝绳一端穿过模拟刀头17的Y向连接槽18并打结固定，另一端穿过中间调节杆的通孔10，穿出后沿着Y向水平搭载在定滑轮上，下垂后与托盘连接。先在托盘放一个砝码，使得钢丝绳处于拉紧状态，之后逐渐添加标准砝码，记下实验数据后卸载砝码以及绳索，完成Y向标定。其中结合图3说明Z向测力方式：Z向加载力方式为竖直向下的力，模拟刀头17由于面积较小，Z向测力时，模拟刀头17可直接从支撑板19上拔出，将量具放置在支撑板19上，施加载荷过程中要注意轻拿轻放，实验过程中每次增减1个砝码，Z向标定操作简单，作业时间较短。测得不同方向所对应不同作用力下的应变值，通过输出图像数据找出与真实应力的关系，在标定结束后，将测力仪标定支架移出工作区域，将模拟刀头与支撑板卸下，将放置刀具的夹具安装上，换上实际的切削刀片，对实际切削力进行测量。上述案例中模拟刀头下方有矩形凸起，可直接插入支撑板上与之契合，该模拟刀头表面的连接槽用于绑定钢丝绳，其形状为矩形，当然，只要保证其连接槽在模拟刀头无重心偏差即可，对其形状无特殊要求。图4中用于X向标定的调节杆上面附有线槽以及“L”形导向管道，为了更好理解该标定方法，进而对其单独标注，特此说明该结构并不是单个零部件。图1-2中所有调节杆上装配的定滑轮规格一致，并无差异，为简化附图仅标注一个部件。针对该装置加载力的量具较简单，初步采用标准砝码，本技术不限制量具种类，也可采用秤砣等量具，满足实验要求即可。上述案例中该标定装置适用于普通卧式车床，对数控车床标定有待研究，以上公开的实施方法并没有详尽叙述所有细节，也不限制该技术为所述的具体实施方式。本说明书所描述的此实施例，为了更好地解释本技术的原理和实际应用，从而使所属技术人员能很好理解和利用本技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车削测力仪标定装置，该装置结构包括三角支架、重型圆管、弹簧卡扣、定滑轮、回型滑槽、半椭圆形调节杆、X向调节杆、Y向调节杆、模拟刀头、螺钉、连接槽、螺母、线槽、支撑板，其特征在于将模拟刀头底部凸起插在支撑板凹陷内，支撑板由螺钉固定在测力仪上，支撑板的外观形貌刚好与半椭圆调节杆形状互补，进而实现两者紧密贴合，根据要求将钢丝绳一端连接在模拟刀头上，另一端由调节杆导向后竖直垂下，由标准规格量具施加载荷，对测力仪进行标定。/n

【技术特征摘要】
1.一种车削测力仪标定装置，该装置结构包括三角支架、重型圆管、弹簧卡扣、定滑轮、回型滑槽、半椭圆形调节杆、X向调节杆、Y向调节杆、模拟刀头、螺钉、连接槽、螺母、线槽、支撑板，其特征在于将模拟刀头底部凸起插在支撑板凹陷内，支撑板由螺钉固定在测力仪上，支撑板的外观形貌刚好与半椭圆调节杆形状互补，进而实现两者紧密贴合，根据要求将钢丝绳一端连接在模拟刀头上，另一端由调节杆导向后竖直垂下，由标准规格量具施加载荷，对测力仪进行标定。


2.根据权利要求1所述的标定装置，其特征在于重型圆管由高密度金属铜制成，在圆管中心设有圆形通孔，弹簧卡扣由上自下与圆孔竖直同向排列，可手动按动、锁紧，实现可伸缩和调节支架高度的效果。

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【专利技术属性】
技术研发人员：冯新敏，王柏惠，董庆尚，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23