[发明专利]多功能摩擦磨损试验机可变换组合夹具

说明书

技术领域

本发明多功能摩擦磨损试验机可变换组合夹具，具体涉及多功能摩擦磨损试验机(UMT)可转位数控车削刀片夹具。 

背景技术

美国CETR公司的UMT多功能摩擦磨损试验机，是一种广泛使用的摩擦学试验装置，采用合适的夹具，可评价可转位数控车削刀片及其表面涂层的摩擦性能。由于可转位数控车削刀片外形的多样化，且在实际车削中，有左右偏刀之分，以及多种主偏角、前角、刃倾角，给直接采用可转位数控车削刀片进行UMT摩擦学试验带来困难。现有技术的夹具，只能简单的垂直方向安装，所能装夹的可转位数控车削刀片型号单一，主偏角、前角、刃倾角不能有效体现，且不能保证可转位数控车削刀片装夹的重复性，以致影响实验数据的可信度，不能满足实验的需求。为此，需要开发针对UMT多功能摩擦磨损试验机的可变换组合夹具。 

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能摩擦磨损试验机可变换组合夹具，适配于多样化可转位数控车削刀片直接装夹到试验机，为模拟可转位数控车削刀片切削工况，准确有效地检测可转位数控车削刀片及其涂层的摩擦学性能、测评可转位数控车削刀片的切削能力，提供精准、高效、实用的创新工具。 

本发明可变换组合夹具，由夹具基座和可变换夹具基体组成，可变换夹具基体通过上端凸肩与夹具基座的卡槽连接，螺栓紧固，可变换夹具基体为一阶梯槽，该阶梯槽有基面，槽侧面和槽底面，槽侧面与槽底面相互垂直，在阶梯槽下部有U型开口入刀槽孔，在阶梯槽上部有与刀槽孔方向一致的U型开口退刀槽孔，构成如下相关几何角： 

U型开口刀槽孔之开口角度为与可转位数控车削刀片外形适配的槽夹角θ； 

基面内，刀片主切削刃与被测试样垂直方向夹角为主偏角Kr； 

基面内，槽中心线与水平线之夹角为斜角α； 

参比主切削平面内，刀片主切削刃与基面的夹角为刃倾角λ； 

参比正交平面内，槽底面与基面的夹角为前角γ； 

由于与可转位数控车削刀片相关的槽夹角θ、主偏角Kr、前角γ和刃倾角λ各参数为已知或确定，刃倾角λ和前角γ确定了槽底面相对基面的角度位置，唯有影响多样性可转位数控车削刀片可变换夹具基体基面适配的关键性参数——槽中心线与水平线之夹角-斜角α还需要确定，本发明根据可变换夹具基体阶梯槽相关几何角度的关系，提出了可设计槽中心线与水平线之夹角-斜角α的计算公式：主偏角Kr＝90°±(斜角α-1/2·槽夹角θ·s)，通过此公式即可计算可变换夹具基体的斜角α， 

式中s是涉及前角γ和刃倾角λ的三角函数关系系数，系数s的数值近似值为1，故该设计计算公式表示为： 

主偏角Kr＝90°±(斜角α-1/2·槽夹角θ) 

当上述主偏角Kr为钝角时，该设计计算公式为： 

主偏角Kr＝90°+(斜角α-1/2·槽夹角θ)； 

当上述主偏角Kr为直角或锐角时，该设计计算公式为： 

主偏角Kr＝90°-(斜角α-1/2·槽夹角θ)； 

通过上述设计计算公式，从而获得能与多样性可转位数控车削刀片全面精准适配的可变换夹具基体，确保可转位数控车削刀片与试样接触的各种角度与实际切削相同。 

根据上述可变换夹具基体下部U型开口入刀槽孔的左、右方向，分别对应装夹的车削刀为右偏刀和左偏刀。 

本发明可变换组合夹具，可以把可转位数控车削刀片直接安装在UMT多功能摩擦磨损试验机上，保证可转位数控车削刀片与试样的各种角度与实际 切削相同，模拟出可转位数控车削刀片的切削工况。可变换组合夹具分为成夹具基座和可变换夹具基体两大部分，其中可变换夹具基体设置成可变换件，拆装和更换简单方便，通用性强。可变换夹具基体为一阶梯槽，对可转位数控车削刀片采用半开放式夹紧，因此外形相似、大小不同的可转位数控车削刀片，在一种可变换夹具基体上都可装夹。可转位数控车削刀片与可变换夹具基体都是面面接触，使夹紧稳固可靠，定位精确，本发明可变换组合夹具适配于多样化可转位数控车削刀片直接装夹到试验机，为模拟可转位数控车削刀片切削工况，准确有效地检测可转位数控车削刀片及其涂层的摩擦学性能、测评可转位数控车削刀片的切削能力，提供精准、高效、实用的创新工具。 

附图说明

图1是夹具基座图 

图2是夹具基体的槽结构各平面示意图 

图3是夹具基体(右偏刀)主视图，α是槽中心线与水平面夹角 

图4是夹具基体垂直槽底面方向局部视图 

图5是夹具基体(右偏刀)的A-A剖视图 

图6是夹具基体(右偏刀)的B-B剖视图