[发明专利]实现高速切削的实验装置

说明书

本发明公开了一种实现高速切削的实验装置，实验装置设在加热炉内，包括：分离式霍普金森压杆系统，分离式霍普金森压杆系统的入射杆与透射杆间隔开设置且相对于透射杆可活动，驱动件被构造成可驱动入射杆向透射杆所在方向活动；加工件，加工件设在透射杆的朝向入射杆的一端上，加工件内限定有腔室，加工件的内壁面上设有沿腔室的径向向内突出的凸部；套筒，套筒设在入射杆的朝向加工件的一端上，套筒上设有切削刃，切削刃与凸部的位置对应，驱动件驱动入射杆产生脉冲应力波并驱动切削刃切削凸部。根据本发明实施例的实现高速切削的实验装置，可以实现加工件的高速切削的目的，从而便于研究加工件的材料特性和切削加工特性，安全、可靠性高。

技术领域

本发明涉及高速切削加工技术领域，更具体地，涉及一种实现高速切削的实验装置。

背景技术

零部件通过高速切削加工后具有较高的表面完整性，因此，高速切削工艺常用于核能、石油、化工等行业的关键零部件的加工制造。相关技术中，在研究工件的材料特性、切削加工特性、高速切削加工机理等时，主要采用在通用机床上通过快速地停车实现刀具和切屑的分离，从而来研究高速切削过程，然而，采用该方法危险性大、成功率低，反复快速地启停机床，会降低机床的使用寿命，并且工件在高速切削时，各特性指标测试难度大，给研究带来了极大的困难。再者，通用机床也只能用于常温实验，不能满足实验要求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种实现高速切削的实验装置，该实现高速切削的实验装置的结构简单、紧凑，可以实现高速切削，便于研究加工件的材料特性、切削加工特性以及高速切削加工机理等，安全、可靠。

根据本发明实施例的实现高速切削的实验装置，所述实验装置设在加热炉内，包括：分离式霍普金森压杆系统，所述分离式霍普金森压杆系统包括驱动件、入射杆和透射杆，所述入射杆与所述透射杆间隔开设置且相对于所述透射杆可活动，所述驱动件被构造成可驱动所述入射杆向所述透射杆所在方向活动；加工件，所述加工件设在所述透射杆的朝向所述入射杆的一端上，所述加工件内限定有朝向所述入射杆的一端敞开的腔室，所述加工件的内壁面上设有沿所述腔室的径向向内突出的凸部；套筒，所述套筒设在所述入射杆的朝向所述加工件的一端上，所述套筒上设有切削刃，所述切削刃与所述凸部的位置对应，所述驱动件驱动所述入射杆产生脉冲应力波并驱动所述切削刃切削所述凸部。

根据本发明实施例的实现高速切削的实验装置，通过在分离式霍普金森压杆系统上设置套筒、切削刃和加工件，可以实现加工件的高速切削的目的，并且，可以通过加热炉调节切削环境温度，从而便于对加工件在不同的切削速度、切削深度、环境温度下的高速切削过程进行研究，既利于研究加工件的材料特性和切削加工特性，又有助于深入研究高速切削加工机理，从而通过优化切削工艺参数，实现提高加工效率的目的，该实验装置的结构简单、紧凑，装拆方便、操作简单，实验安全、可靠性高。

另外，根据本发明实施例的实现高速切削的实验装置，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述套筒具有朝向所述透射杆开口的安装槽，所述切削刃可转位地设在所述套筒的内壁上且所述切削刃的至少一部分露出所述安装槽的开口。

根据本发明的一个实施例，所述安装槽的截面形状形成方形，所述安装槽的两个相对内侧壁分别设有所述切削刃。

根据本发明的一个实施例，所述腔室的截面形状大致形成为矩形，所述凸部设在所述腔室的至少一个内壁面上。

根据本发明的一个实施例，所述凸部包括两个，两个所述凸部设在所述腔室的相对两个内壁面上。

根据本发明的一个实施例，所述切削刃超出所述开口的部分的最大宽度尺寸大于所述凸部的宽度尺寸。

根据本发明的一个实施例，所述切削刃的截面形状形成圆形、方形或菱形。