【技术实现步骤摘要】
一种航空非金属材料断裂韧度试样的加工装置和方法
[0001]本专利技术涉及航空材料力学性能试样机械加工领域，具体涉及一种航空非金属材料断裂韧度试样的加工装置和方法。
技术介绍
[0002]断裂韧度是反映材料抵抗裂纹扩展即抵抗脆断的能力，是材料强度和韧性的综合体现，是材料一项重要的力学性能指标。试样作为力学性能试样数据测试的载体，其加工质量好坏会影响测试数据的准确性。薄的断裂韧度试样缺口可在加工中心上与外形共同完成，但预制裂纹尺寸过小，无法在加工中心上同步完成，需再次找正定位，加工效率低，且易造成预制裂纹中心线与缺口中心线不同轴，试样加工质量受影响。对于厚的断裂韧度试样，因缺口尺寸小，所用铣刀尺寸受限，铣刀长度不够试样厚度的1/2及以上，从而缺口也无法在加工中心上完成。对于金属材料，常采用线切割方法加工缺口及预制裂纹，而非金属材料不导电，无法用线切割加工。现有部分专利虽可以加工非金属材料预制裂纹，但无法同步加工V型缺口，造成加工效率低，为解决此问题，本专利技术提供一种用于航空非金属材料断裂韧度试样缺口和预制裂纹的加工方法。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于航空非金属材料断裂韧度试样的加工装置，其特征在于，包括特制开槽刀具、特制Y型锯(1)、装夹定位夹具，所述特制开槽刀具用于加工试样(10)上的缺口(11)；所述特制Y型锯(1)包括手柄(2)、Y型锯条(4)；所述装夹定位夹具包括基准定位U形块(6)，所述基准定位U形块(6)的两竖直边分别加工有与特制Y型锯条(4)同结构的Y型槽(9)，所述Y型槽(9)包括上部的矩形槽、中部的V形槽和竖直分布的裂纹，所述基准定位U形块(6)的两竖直边之间夹设有试样(10)，所述试样抵在基准定位U形块(6)的横边上，所述特制Y型锯穿过Y型槽(9)沿竖直分布的裂纹在试样(10)上加工出预制裂纹(12)。2.根据权利要求1所述的用于航空非金属材料断裂韧度试样的加工装置，其特征在于，所述特制开槽刀具包括槽刀(13)、台阶轴(14)、垫片(15)、锁紧螺母(16)，所述台阶轴(14)大端装夹在立式加工中心/铣床的刀柄上，槽刀(13)宽度及两侧角度与试样(10)上缺口(11)尺寸一致。3.根据权利要求1所述的用于航空非金属材料断裂韧度试样的加工装置，其特征在于，所述试样(10)以3～20件为一组竖着固定在立式加工中心/铣床上，试样(10)两侧加以同材质的保护件，防止试样(10)加工崩边和夹伤。4.根据权利要求1所述的用于航空非金属材料断裂韧度试样的加工装置，其特征在于，所述缺口(11)由矩形和V形两部分组成，立式加工中心/铣床带动特制开槽刀具匀速转动并横向进给，分层加工出缺口(11)，其刀具转速400rpm～1000rpm，切削进给10mm/s～30mm/s，层切削深度0.2mm～0.5mm。5.根据权利要求1所述的用于航空非金属材料断裂韧度试样的加工装置，其特征在于，所述Y型锯(1)还包括压紧螺钉(3)，所述手柄(2)中心加工有孔槽，侧面加工有螺纹孔，特制Y型锯条(4)的锯把插入手柄(2)的孔槽中，旋入手柄(2)侧面螺纹孔处压紧螺栓(3)将Y型锯条(3)与手柄(2)紧固在一起。6.根据权利要求1所述的用于航空非金属材料断裂韧度试样的加工装置，其特征在于，所述基准定位U形块(6)一侧大面加工有螺纹孔，且垂直于大面方向上加工有贯通的Y型槽(9)，Y型槽(9)与Y型锯条(4)结构相同，且Y型槽(9)上方延伸，延伸长度比预制裂纹(12)深度大2mm以上，便于定位长度方向上Y型锯(1)的起始加工位置，并具有导向作用，Y型...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰霞，涂乐锋，林建军，仲朝胜，王宏博，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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