[发明专利]同时测量三向车削力的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量切削力的装置，特别涉及一种用于同时测量车刀在车削材料时的三向车削力的装置。

背景技术

切削力是切削过程中产生的重要物理现象之一，切削力的大小与工件材料和切削因素有关。它直接影响工艺系统的变形、切削温度、刀具磨损及功率消耗。因此，如何能精确测量切削力(特别是同时精确测量三向切削力)，成为人们关注的课题。

发明内容

本发明的发明人经深入且广泛的研究，研制成一种测量车削力的装置。该装置特出的优点在于，能用于同时测量三向(X、Y和Z轴方向)切削力，且能够保证各自测量的“独立性”，从而实现精确测量。

本发明所述同时测量三向(X、Y和Z轴方向)车削力的装置，其主要由顶层压板，顶层平面钢球保持架，第一层轨道板，第二层轨道板，第三层轨道板，单排钢球保持架，外框架，底架及若干钢球组成；

其中，所述顶层压板为一矩形金属板，在所述矩形金属板上设有若干个用于固定本发明所述装置及测试样品(如车刀等)的圆孔；

所述顶层平面钢球保持架为一块至少在四个角带有同方向及折角为90°的折边的金属板，在该金属板上设有若干圆孔，所述圆孔包括：用于固定本发明所述装置的圆孔、用于固定测试样品(如车刀等)的圆孔和保持本发明所用钢球的圆孔；

所述第一层轨道板为具有一定厚度(对其厚度无特别要求，只要能安装测试样品和保持足够的刚度即可)的矩形金属板，在该矩形金属板设有若干个用于固定本发明所述装置的圆孔，在该矩形金属板的一面设有若干个用于固定测试样品(如车刀等)的圆孔、而在其另一面至少设有两条平行凹槽，在该矩形金属板的侧面设有测试样品(如车刀等)安装孔、且该安装孔与所述用于固定测试样品(如车刀等)的圆孔连通；

所述第二层轨道板为一矩形金属板，在所述矩形金属板上设有若干个用于固定本发明所述装置的圆孔，在该矩形金属板的一面至少设有两条平行凹槽、而在其另一面也至少设有两条平行凹槽、且垂直(空间)于前述两条平行凹槽；

所述第三层轨道板为一矩形金属板，在所述矩形金属板上设有若干个用于固定本发明所述装置的圆孔，在该矩形金属板的一面至少设有两条平行凹槽；

所述外框架为一矩形金属框架，在所述矩形金属框架的一面设有若干个用于固定本发明所述装置的圆孔及一个凸缘，该凸缘上设有若干个用于安装传感器的圆孔，在所述矩形金属框架的一个侧面设有固定装置及用于安装传感器的凹槽，在所述矩形金属框架的另一个侧面也设有用于安装传感器的凹槽，且所述的两个凹槽互为垂直(平面)关系，在带有凸缘的侧面还设有固定测试样品(如车刀等)的凹槽；

所述底架是：一边带有折角为90°的折边的矩形金属板，在所述矩形金属板的非折边边、且与所述外框架的凸缘相匹配处设有一个凸缘，在该凸缘上设有用于安装传感器的圆孔，在所述矩形金属板的折边上设有用于固定的装置，在所述矩形金属板的面上设有若干个用于固定的圆孔；

采用固定件、通过设置在所述第三层轨道板及外框架上的用于固定的圆孔，将第三层轨道板与外框架固定连接，并使第三层轨道板上的平行凹槽呈向上状，得连接件A；

采用固定件、通过设置在连接件A中外框架侧面上的固定装置和设置在上述底架的折边上固定装置，使连接件A与所述底架固定连接，得连接件B；

在所得连接件B中，依次放入若干单排钢球保持架及钢球、第二层轨道板、若干单排钢球保持架及钢球、第一层轨道板、顶层平面钢球保持架及若干钢球和顶层压板，采用固定件通过设置在各部件(如第三层轨道板、第二层轨道板、第一层轨道板、顶层平面钢球保持架和顶层压板)上的圆孔，将其固定在连接件B中第三层轨道板上，得本发明所述的装置；

其中：第一层轨道板和第二层轨道板置于外框架中，且第一层轨道板和第二层轨道板与外框架间存有间距。

附图说明

图1为一种本发明所述同时测量三向车削力装置的示意图；

图2为一种本发明所述装置中顶层压板的示意图；

图3为一种本发明所述装置中顶层平面钢球保持架的示意图；

图4为一种本发明所述装置中第一层轨道板的示意图；

图5为一种本发明所述装置中第二层轨道板的示意图；

图6为一种本发明所述装置中第三层轨道板的示意图；

图7为一种本发明所述装置中外框架的示意图；

图8为一种本发明所述装置中底架的示意图；

图9为一种本发明所述装置的装配示意图；

其中：