[发明专利]一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置

说明书

本发明公开了一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置，包括机座、压力调节装置、刀具夹持装置、管形工件横向进给装置、管形工件夹持装置、管形工件旋转装置、温度调节装置、压力测量装置、第一温度测量装置及第二温度测量装置；压力调节装置包括支架、驱动机构及加压机；支架立于机座上，加压机设置于支架处，驱动机构与加压机传动连接；管形工件夹持装置包括底座及两个支撑件；底座设置于机座上，管形工件横向进给装置与底座传动连接；两个支撑件相对立于底座上；管形工件设置于两个支撑件之间；温度调节装置套接于管形工件外，且其顶面开设有轴向的条状通槽；刀具夹持装置设置于条形通槽上方。本发明具有能提高实验结果的准确性的优点。

技术领域

本发明涉及扩散实验器材领域，尤其涉及一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置。

背景技术

硬质合金刀具在切削不锈钢、2.25Cr1Mo0.25V等多种铁碳合金、镍基合金的过程中，前刀面易发生扩散磨损、粘结破损，其本质原因是刀-屑间的元素扩散。影响刀-屑间元素扩散的因素主要有：材料之间的化学亲性、温度、压力、浓度梯度等。

为深入的研究刀-屑间的元素扩散，需要针对不同的材料在不同的切削温度和切削力度下的扩散过程展开研究。目前的刀-屑间扩散实验方式是将刀-工材料装夹或焊接到一起，经高温炉加热后冷却，得出扩散实验结果，这种实验方案主要存在的缺陷主要有：一是无法模拟刀具材料和工件材料的相对运动；二是将两者装夹后，浓度梯度的变化率与实际工况不一致；三是由于夹具和刀、工材料的热膨胀系数的不同，将导致常温和高温下的刀-工表面承受的法向压力发生变化。因此，现有的扩散实验方式无法准确研究压力、浓度梯度变化对扩散的影响。

发明内容

为此，需要提供一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置,以解决现有技术中扩散实验方式与实际切削环境相差甚远，进而无法准确的研究压力、浓度梯度变化对扩散的影响的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种用于研究刀具粘结破损的扩散实验装置，包括机座、压力调节装置、刀具夹持装置、管形工件横向进给装置、管形工件夹持装置、管形工件旋转装置、温度调节装置、压力测量装置、第一温度测量装置及第二温度测量装置；

所述压力调节装置包括支架、驱动机构及加压机；所述支架立于机座上，所述加压机可竖向滑动地设置于支架处，所述驱动机构与加压机传动连接，用于驱动加压机竖向移动；

所述管形工件夹持装置包括底座及两个支撑件；所述底座可横向移动地设置于机座上，所述管形工件横向进给装置与底座传动连接，用于驱动底座横向移动；两个支撑件依次沿着横向方向设置，且相对立于底座上；所述管形工件可旋转地设置于两个支撑件之间；所述温度调节装置套接于管形工件外，且温度调节装置的顶面开设有轴向的条状通槽；

所述刀具夹持装置设置于条形通槽上方，且与加压机连接；所述压力测量装置设置于刀具夹持装置内，且与压力调节装置连接，用于测量加压机向刀具夹持装置施加挤压管形工件的压力；

所述第一温度测量装置和第二温度测量装置均与温度调节装置连接；所述第一温度测量装置设置于温度调节装置内，用于测量温度调节装置内的温度；所述第二温度测量装置设置于第二加压装置平台下方，用于测量管形工件与刀具的接触温度。

作为本发明的一种优选结构，所述温度调节装置包括加热机构；

所述加热机构包括加热箱、若干加热片及陶瓷保温纤维；所述加热箱的两端面分别开设有圆孔，管形工件依次穿过两个圆孔，套接于加热箱内；所述条形通槽设置于加热箱的顶部；若干加热片沿着管形工件的圆周设置于加热箱的内壁处；所述条形通槽的侧壁和圆孔的侧壁处均设置有陶瓷保温纤维。

作为本发明的一种优选结构，所述温度调节装置还包括冷却机构；