[发明专利]一种丝材切削力测试方法及装置

说明书

本发明提供了一种丝材切削力的测试装置，包括车床本体、主轴卡盘夹头、拉式尾座、导轨、丝材夹持组件、观察采集组件和刀头组件。本发明还提供了一种丝材切削力测试方法，该方法使用上述测试装置，并按顺序采取车床同轴度检测、丝材夹装固定、刀头组件安装、试切和正式切削的步骤对丝材切削加工过程中的切削力进行测试快捷方便可以在线实时读取数值，测试装置结构简单，易装夹，操作简便。利用计算机软件技术在切削前期可以进行数据的收集归纳，并采用数学的方法对切削力值进行在线分析，适用性和实用性高，能够满足丝材金属类零件的车削力测量需求且产品质量稳定等优点。

技术领域

本发明涉及机加工技术，涉及丝材车削及其测试，具体涉及一种丝材切削力测试方法及装置。

背景技术

在机械加工中，回转类零件的刚度由直径和长度决定，以L为长度，d为直径。当待加工丝材L/d>>10时，需要更加精确的控制丝材的切削和加工，以确保丝材加工中对加工精度和质量的要求。对于丝材金属来说，丝材的装夹方式对于切削力的测量同样具有一定的影响作用。影响加工质量的主要因素是对切削力进行实时检测。无论是对切削丝材金属精细化的研究或丝材加工控制与在线检测等都需要知道实时的切削力值。对丝材切削力的测量，首先要确定丝材的装夹方式，根据工件的形状尺寸采取不同的装夹方式。其次需要使丝材在切削过程中轴芯稳定回转，并最终通过较为精确的方式和装置测定切削刀刀尖在切削过程中的实时受力。

现有技术中在进行丝材加工时无法准确监测丝材在切削过程中回转的稳定性，同时无法持续在线实时并且准确读取和记录切削力数值，进而不能保证丝材加工过程中切削力的稳定和丝材切削的精确程度，最终无法满足金属丝材零件加工产品精度高并且质量稳定的要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种丝材切削力的测试方法及装置，解决现有技术中在进行丝材加工时无法准确监测丝材在切削过程中回转的稳定性，同时无法持续在线实时并且准确读取和记录切削力数值，进而不能保证丝材加工过程中切削力的稳定和丝材切削的精确程度的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种丝材切削力的测试装置，包括车床本体、主轴卡盘夹头和拉式尾座，所述的主轴卡盘夹头安装于车床本体之上，所述的拉式尾座安装于导轨上，所述的导轨安装于车床本体上，所述的拉式尾座上安装有丝材夹持组件，所述的丝材夹持组件包括安装在拉式尾座上的尾座筒，所述的尾座筒内安装有丝材夹紧头、中空芯轴和尾座筒盖板，所述的中空芯轴通过轴承转动安装于所述的尾座筒内，所述的中空芯轴外还套接有芯轴套筒，所述的丝材夹紧头上还安装有用于固定和夹紧丝材的夹紧头螺钉和固定夹板，所述的尾座筒内安装还安装有用于调整有丝材夹紧头对准位置的夹紧头升降台；

所述的车床本体还安装有观察采集组件，所述的观察采集组件包括安装在车床本体上的丝杆，所述的丝杆上套接移动底座，所述的移动底座上安装有微调机构，所述的微调机构与丝杆啮合传动并使移动底座水平移动，所述的移动底座上还安装有托架，所述的托架末端安装有显示屏、放大镜和调整螺栓，所述的放大镜之上还安装有摄像装置，所述的摄像装置与显示屏连接，用于显示丝材切削情况；

所述的车床本体上还安装有刀头组件，所述的刀头组件包括固定座，所述的固定座上安装有上压板和下压板，所述的上压板和下压板之间安装有切削刀，所述的下压板和固定座之间安装有压电传感器和用于封装压电传感器的封装板，所述的压电传感器上接有导线，所述的上压板、下压板和固定座通过预紧螺栓紧固。

本发明还保护一种丝材切削力测试方法，该方法采用如上所述的丝材切削力测试装置，该方法包括以下步骤：