[发明专利]一种切削能量测试机

说明书

本发明提供一种切削能量测试机，主要由轻气炮驱动装置、刀具装置、速度传感器、导轨、余能回收装置、工件和工件升降装置组成。进行测试时由轻气炮驱动装置击发刀具装置，推动刀具装置在导轨上运动并切削工件升降装置上的工件。刀具切削完试件后继续前进并压缩余能回收装置，直至停止运动完成一次测量过程，可由刀具装置切削前后的动能差获得切削过程所消耗的能量。本切削能量测试机主要为了测量高速切削过程中的能量分配关系，从而控制切削过程的能量，监测切削过程，提高生产效率，实现绿色加工。

技术领域

本发明涉及一种切削能量测试机，更确切的说是涉及一种可测定切削能量耗散的测试机，属于机械加工领域。

背景技术

目前我国是机械制造大国，但还不是机械制造强国，许多企业生产效率和经济效益普遍低下，与一些发达国家相比，普遍存在着消耗大、成本高、效率低等问题。随着机械加工的发展，特别是绿色制造的发展，越来越多的企业开始重视加工过程的能量损耗。切削耗散的能量已经成为人们研究的重点，是实现绿色切削的巨大障碍。

发明内容

为了优化切削过程中的能量，合理选择加工参数，提高加工生产效率，实现绿色切削，本发明提出了一种切削能量测试机。

本发明的主要技术方案为：一种切削能量测试机，包括轻气炮驱动装置（1）、速度传感器（2）、刀具装置（3）、导轨（4）、余能回收装置（5）、工件（6）和工件升降装置（7）。轻气炮驱动装置1击发刀具装置3以初始速度v₁在导轨4上运动并切削工件升降装置7上的工件6。完成切削过程后的刀具装置3在惯性作用下以速度v₂继续前进。由于滑行的距离短，刀具装置3的能量损耗可以忽略，可以认为刀具装置3以速度v₂压缩余能回收装置5直至停止运动。刀具装置3上的速度传感器2可以记录切削前后的速度v₁和v₂，刀具装置3的质量可由天平获得。根据能量（动能）的定义可以获得刀具装置3切削过程前、后的能量，通过能量守恒定律可以计算不同切削速度条件下切削过程的能量变化规律，从而可以研究切削能量（切削速度）对切削过程的影响,优化切削参数。

附图说明

图1为本发明的一种切削能量测试机的机构示意图。

图中：1为轻气炮驱动装置，2为速度传感器，3为刀具装置，4为导轨，5为余能回收装置，6为工件，7为工件升降装置。

具体实施方式：

以下将结合附图对本发明的结构与工作原理进行详细说明。

如图1所示，本发明提供了一种切削过程的能量测试机。本测试机通过轻气炮驱动装置1击发刀具装置3获得不同的初始速度v₁并沿着导轨4运动。忽略导轨4和刀具装置3短距离运动间的摩擦，可以认为刀具以切削速度v₁切削工件驱动装置7上的工件6。完成切削后刀具装置3以运动速度v₂继续前进并压缩余能回收装置5直至停止运动。刀具装置3切削前后的速度v₁和v₂由安装在刀具装置3上的速度传感器2测量，从而可以根据公式（1）获得完成一次切削过程中所消耗的能量。

（1）

综上所述，本发明提供的一种切削能量测试机，可测试不同切削速度下的切削能量，从而为加工过程提供研究数据，合理选择加工参数，提高加工生产效率，实现绿色切削。

以上实施具体案例仅为说明本发明的技术方法，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。