[发明专利]板状疲劳试样数控机床加工用快速定位装置及其使用方法

说明书

板状疲劳试样数控机床加工用快速定位装置，包括固定托板、限位挡板和支撑组件，固定托板呈水平设置的矩形板状结构，限位挡板竖直设置在矩形固定托板其中一条长度边的下方，并与固定托板一起组构成一个开口向下的L形结构，支撑组件装配在固定托板的下表面上。本发明的快速定位装置，通过装置中固定托板、T型导轨、可移动式限位块、定位槽、避空加工槽等结构的设置，可将具有不同规格的板状疲劳试样在数控机床上的坐标系统一在同一位点，以实现试样的快速定位和加工时的可靠固定，无需找基准和对刀即可实现直接加工，从而大大减少了试样的装配时间，提升了加工效率，保证加工质量，为板状疲劳试验的开展提供了重要的加工手段。

技术领域

本发明涉及金属材料试样的加工装置技术领域，具体的说是一种板状疲劳试样数控机床加工用快速定位装置及其使用方法。

背景技术

现有技术中，板状疲劳试样的加工主要依据GB/T3075金属材料轴向疲劳试样方法、ASTME466金属材料轴向力控制等幅疲劳试验方法等标准的要求来进行。具体实施时，主要利用锯床、铣床、立式加工中心、卧式铣床等机械设备进行加工，其加工工序大致可分为下料、加工外形、加工槽和低应力磨削等。其中下料、加工外形和低应力磨削等工序的方法均较为固定，且均有成熟的加工工艺。但是加工槽工序目前只有两种方式。

第一种是使用普通铣床进行加工，这种方式效率一般，并且需要准备多种规格的刀具，加工质量和精度不容易保证，对于有些非标准圆弧段甚至无法加工，导致不合格率较高，有些较为珍贵的材料根本不敢用普通设备加工；第二种是利用数控设备加工，这种加工方式可以解决加工精度的问题，并且可以节约大量的刀具，但是受试料形状、尺寸、规格、材质、热处理状态以及设备载荷、夹持方式等诸多因素的影响，试样的形状、尺寸等会有较大的差异。在同一台数控机床上加工具有不同形状规格的板状疲劳试样时，一般需采用分中棒对试样的四个面进行分中后，设定试样的零点，再按照同样的方法设定加工装置的零点，这样才能实现机床、工件、装置的零点统一。这些操作方式过程繁琐复杂、耗时较多，工作效率低下。

同时，不同规格的板状疲劳试样在利用数控机床进行加工时，由于试样尺寸规格不同，每个规格的试样固定在机床工作台上的位置就会发生改变，并且每次装夹也会产生装夹误差，需要每次调整数控机床的工件坐标系来消除误差；而且，由于板状疲劳试样的厚度规格不同，导致数控机床的刀具与试样的相对位置发生改变，需要每次计算并调整数控机床的刀具长度补偿。因此，多规格板状疲劳试样无法高效加工的主要问题就是不同规格的试样需要每次进行找基准、找零点、调整工件坐标系、调整刀具补偿等繁琐操作。也就是说：如果能够解决以上问题，那么就可以解决板状疲劳试样高效加工的问题。

目前，现有技术中还没有关于对多规格的板状疲劳试样进行加工时快速定位和加工的装置出现。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种板状疲劳试样数控机床加工用快速定位装置及其使用方法。该装置通适于各种具有不同规格的板状疲劳试样的加工，其可将具有不同规格的板状疲劳试样在数控机床上的坐标系统一在同一位点，以实现试样的快速定位和加工时的可靠固定，无需多次找基准和对刀即可实现试样的直接加工，从而大大减少了试样的装配时间，提高了工作效率。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：板状疲劳试样数控机床加工用快速定位装置，包括固定托板、限位挡板和支撑组件，所述的固定托板为呈水平设置的矩形板状结构，限位挡板竖直设置在矩形固定托板其中一条长度边的下方，并与固定托板一起构成一个开口向下的L形结构，所述的支撑组件装配在固定托板的下表面上，支撑组件包括偶数个左右对称设置的T型导轨，每个T型导轨均平行于矩形固定托板的宽度边方向设置，且每个T型导轨均能够配合卡设在数控机床工作台表面的T型凹槽内，以实现支撑组件与数控机床工作台之间的装配，在固定托板的上表面上还设置有多个拉紧螺钉孔，外设的连接螺栓通过该拉紧螺钉孔将固定托板紧固在数控机床的工作台上；