[发明专利]一种锯切模拟试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种利用锯切模拟试验装置进行锯切模拟试验方法，其特征在于，所述锯切模拟试验装置，包括底座(2)，所述底座(2)上设有驱动机构(1)，用于驱使工件(3)转动，所述工件(3)整体呈圆柱形；

还包括传动机构，用于调整待测试锯齿刀片与工件的相对位置；

传动机构上设有测力传感器(5)、用于安装待测试锯齿刀片的刀座(4)和用于获取刀座(4)进给位置的位移传感器；

所述待测试锯齿刀片由待测试带锯条以单个锯齿为单位沿垂直于带锯条背边的方向切割获得；

包括如下步骤：

S1、将锯齿刀片安装到刀座(4)上；

S2、通过传动机构调整锯齿刀片与工件的相对位置，使得锯齿刀片的齿尖与工件(3)转心(O)的连线平行于锯齿刀片的长度方向，且锯齿刀片所在平面与工件(3)的轴向垂直，对刀，准备进行切削模拟试验；

S3、对刀完成后，根据需要选用(a)或(b)方式进行切削试验：

(a)恒进给速度模拟切削试验：控制锯齿刀片沿工件径向向工件(3)转心所在方向按预设进给速度匀速进给，进行切削试验；切削试验过程中，保持锯齿刀片齿尖处切削线速度V恒定；

(b)恒进给力模拟切削试验：控制锯齿刀片沿工件径向向工件(3)转心所在方向以较慢速度进给，通过测力传感器(5)检测齿尖上的进给力；当进给力测得值小于进给力预设值时，增加进给速度，直至进给力测得值达到进给力预设值的0.95-1.05倍；当进给力测得值大于进给力预设值时，降低进给速度，直至进给力测得值达到预设值的0.95-1.05倍；切削试验过程中，保持锯齿刀片齿尖处切削线速度V恒定。

2.根据权利要求1所述的锯切模拟试验方法，其特征在于，步骤S2中，对刀时，先保持工件静止，控制锯齿刀片快速向工件(3)进给，进给到与工件转心距离为D_w+Δ的位置，然后再以较慢速度向工件进给，直至测力传感器(5)检测到进给力，停止进给，并以刀座当前位置为锯切模拟进给起始位置，然后控制刀座沿工件径向向背离工件转心方向移动Δ长度，准备切削模拟实验，其中，D_w为工件的半径，Δ2mm。

3.根据权利要求1所述的锯切模拟试验方法，其特征在于，进行断续切削模拟试验时，预先在工件(3)上开设沿工件周向均匀分布的多个凹槽，通过控制凹槽所跨越的弧度θ₂模拟断续切削之间的间隔时间t_s，该间隔时间其中，ω为工件转速。

4.根据权利要求1所述的锯切模拟试验方法，其特征在于，所述切削线速度V与工件(3)的转速ω之间的关系满足：其中，Dc为锯齿刀片齿尖到工件转心的距离。

5.根据权利要求1所述的锯切模拟试验方法，其特征在于，所述驱动机构(1)包括电机、与电机传动连接的主轴头，所述工件(3)通过卡盘安装于主轴头的主轴上；所述主轴长度方向与水平面平行。

6.根据权利要求5所述的锯切模拟试验方法，其特征在于，所述传动机构包括设置于底座上的Y向线性模组(7)，用于调整锯齿刀片与工件在Y方向的相对位置；

所述Y向线性模组(7)上设有X向线性模组(6)，用于调整锯齿刀片与工件在X方向的相对位置；

其中，以与主轴长度方向平行的方向为Y方向，以与Y方向垂直且与水平面平行的方向为X方向。

7.根据权利要求6所述的锯切模拟试验方法，其特征在于，所述测力传感器(5)安装于X向线性模组(6)上，刀座(4)安装于测力传感器(5)上；所述锯齿刀片安装到刀座(4)上后，锯齿刀片齿尖与工件中心位于同一高度。

8.根据权利要求1、5-7任一项所述的锯切模拟试验方法，其特征在于，所述位移传感器为光栅尺。

9.根据权利要求1、5-7任一项所述的锯切模拟试验方法，其特征在于，所述刀座(4)上开设有安装槽，所述锯齿刀片可拆卸地固定于安装槽内。