[发明专利]陶瓷试件加热切削实验方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷试件加热切削实验方法，是将陶瓷试件加热切削实验装置与测力仪装夹在机床上，在实验装置内装夹陶瓷试件并将其浸于液体介质中，启动机床对试件进行切削，同时通过测力仪研究不同温度下切削力的变化，收集不同温度下的切屑，在显微镜研究切屑的变化。本发明为不同温度、不同介质等情况下切削陶瓷材料时刀具磨损、切屑状态、切削力的分析研究提供了高效的教学试验方法。

技术领域

本发明是2015102232084的分案申请，涉及一种材料测试方法，具体涉及一种陶瓷试件加热切削实验装置的实验方法。

背景技术

陶瓷材料切削加工的主要困难之一是它的脆性。如果能够解决这个问题，将会产生有利的效果。使脆性材料进行延伸性的破坏，一般可以考虑采用两种方法。(1)在大静水压力下；(2)提高温度。前一种方法是加压切削加工。从理论上说，需要相当高的压力，用简单的实验不能确认其效果。后一种方法是“加热切削”。这里的“加热切削”与单纯用加热来降低金属屈服强度的加热切削不同，而是利用陶瓷材料塑性变形对温度的依赖性大于裂纹源形成对温度的依赖性这一性质，将脆性破坏改变为延伸性的破坏。对于陶瓷试件在特殊环境下的加工研究，如不同温度、不同介质等情况下切削时刀具磨损、切屑状态、切削力等分析研究，目前的试验装置结构较为复杂，用途单一且不易观察，设计一种适用于教学研究陶瓷试件加热切削实验装置已成为亟待解决的技术问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种结构简单、效果直观的陶瓷试件加热切削实验装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的陶瓷试件加热切削实验装置，包括底座和杯体，所述杯体外箍设有加热器，所述杯体内固定安装有夹具及温度传感器；

所述底座具有第一环孔和第二环孔，所述第二环孔位于底座外沿上；所述杯体的底部具有第三环孔，所述底座和杯体之间夹设有隔热垫，所述第一环孔、隔热层和第三环孔内穿装有连接螺栓，所述连接螺栓与第一环孔及第三环孔的孔壁之间夹设有隔热套；

所述夹具包括T形的夹具体，以及固定楔块和滑动楔块，所述夹具体具有底板和竖直的凸台，所述凸台具有第一夹持面，所述固定楔块具有朝向第一夹持面的第一斜面，所述滑动楔块的两侧分别为第二斜面及竖直的第二夹持面，所述第二斜面与第一斜面通过燕尾槽滑配，所述滑动楔块上具有腰形孔，所述腰形孔内穿设有用于压装固定滑动楔块的螺钉，所述滑动楔块的底部安装有弹簧。

具体地，所述温度传感器安装于杯体底壁的中心，所述温度传感器与加热装置的控制器相连接。

具体地，所述温度传感器安装于凸台内，所述凸台与杯体之间安装有密封圈。

具体地，所述加热器具有C形的本体，C形本体缺口的两端连接有弹性件，所述本体内绕制有往复弯折的电热丝。

具体地，所述杯体为圆桶状的铝制杯体，所述杯体具有竖直的侧壁，所述侧壁的厚度为5~10mm。

具体地，所述杯体的顶部安装有杯盖或积液器，所述积液器呈喇叭形。

本发明同时提供陶瓷试件加热切削实验装置的实验方法，包括以下步骤：

步骤1，将测力仪装夹于机床工作台上，将连接盘装夹于测力仪上，将底座安装在连接盘上；

步骤2，将陶瓷试件装夹于杯体内的夹具上；

步骤3，盖上杯盖，使用加热装置对杯体进行加热并保温，

步骤4，取掉杯盖，对陶瓷试件进行对刀和切削；

步骤5，通过测力仪研究不同温度下切削力的变化，收集不同温度下的切屑，在显微镜研究切屑的变化。

当实验不需要采集切削力数据时，包括以下步骤：

步骤1，将底座装夹于机床工作台上；