[发明专利]一种用于获得铣削切削根部的试件及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一机械工程中的切削加工技术，属于金属切削变形研究技术领域。

背景技术

目前，用于研究金属切削过程中的如切削力、切削热、刀具磨损以及加工表面质量等，都是以切削形成过程为基础了，而切屑根部保留了切削层材料流经第一变形区时切屑的变形及集中剪切带启动和扩展时的特征，再通过后续工作做成金相试样，通过对金相式样来测量切削变形和塑性变形区的几何变形，因此获得较好的切削根部就是有着十分重要的意义，常用取得切削根部的方法为快速落刀法，而快速落刀法一般依靠快速落刀装置如爆炸式、枪击式、弹簧式，通过切削过程中突然给刀具以极高的加速度使之速度快速和工件速度达到一致，保留“切屑根部”，这种方法的优点是切屑根部获得过程稳定且易于控制，但因其前期准备过程繁琐而且受限条件较多，成本较高，而且受落刀体质量的影响，刀具的加速度也只能达到有限的范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种免除使用辅助装置而获取切屑根部的试件及方法。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种用于获得铣削切削根部的试件，包括试件本体，在试件本体的一个侧面或两个侧面上加工出多条斜槽，该斜槽与水平夹角为30°~60°左斜或右斜，槽深大于铣刀的半径。

所述斜槽的截面形状为矩形或U形。

所述斜槽是经槽铣或者线切割方法加工成形。

本发明还提供了一种获得铣削切削根部的方法，包括如下步骤：

a)、将试件的一个或两个侧面加工出多条斜槽，该斜槽与水平夹角为30°~60°左斜或右斜，槽深大于铣刀的半径；

b)、铣刀在设有斜槽的侧面上方锐角方向起始，左端起始时：顺时针旋转向右加工试件；右端起始时：逆时针旋转向左加工试件； 

c)、铣刀行进至斜槽的临界点时即获得切屑根部。

有益效果：本发明与现有的试验方法相比：前期准备工作简单，不需要使用任何辅助装置，一次走刀可取得不少于一种切屑，同一切深下几个斜槽可以变换不同的进给速度从而一次加工可以取得几种不同切削参数的切屑，大大提高多因素试验的效率；此方法可以上下面依次加工试验，大大提高材料利用率。

附图说明

图1为本发明的试件结构示意图；

图2 a为本发明的铣刀与试件加工位置关系主视示意图；

图2 b为本发明的铣刀与试件加工位置关系俯视示意图；

图3为本发明的铣刀运动到临界点获得切屑时的示意图;

图4为本发明获得的铣削切屑根部示意图。

图中：1试件本体、2斜槽、3铣刀。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。

图1所示为本发明的试件的结构示意图。

本发明包括试件本体1，在试件本体1的一个侧面或两个侧面上加工出多条斜槽2，该斜槽2与水平夹角为30°~60°左斜或右斜，槽深大于铣刀3的半径。

所述斜槽2的截面形状为矩形或U形。

所述斜槽2是经槽铣或者线切割方法加工成形。

图2 a所示为本发明的铣刀与试件加工位置关系主视示意图。

图2 b所示为本发明的铣刀与试件加工位置关系俯视示意图。

加工时，铣刀在设有斜槽2的侧面上方锐角方向起始，左端起始时：顺时针旋转向右加工试件；右端起始时：逆时针旋转向左加工试件。 

图3所示为本发明的铣刀运动到临界点获得切屑时的示意图。

铣刀3行进至斜槽2的临界点时即获得切屑根部。

本发明的实施原理及方法：

实验用试件前处理：将试件本体1通过槽铣或者线切割加工出如图1所示的斜槽2，斜槽2倾斜一定角度，该角度由试验参数及试件材料所决定，一般以30°~60°为宜，左斜或右斜均可，槽宽度可以根据试件大小自由设定，槽深大于铣刀3的半径。

铣削过程：如图2所示，铣削时，铣刀3在设有斜槽2的侧面上方锐角方向起始，左端起始时：顺时针旋转向右加工试件；右端起始时：逆时针旋转向左加工试件。

当铣刀运动到如图3位置时，此时试件会不能承受这个切削力而瞬间断裂，随铣刀一起飞出，同时加速度增加使得速度与铣刀某一时刻保持一致，即可获得带有根部的切屑。

图4所述为本发明获得的铣削切屑根部示意图。

所获得的切屑根部保留了切削层材料流经第一变形区时切屑的变形及集中剪切带启动和扩展时的特征，后续工作将做成金相试样来测量切削变形和塑性变形区的几何变形。