[实用新型]一种新型低温磨削钛合金实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及低温磨削钛合金实验技术领域，尤其是指一种新型低温磨削钛合金实验装置。

背景技术

精密和半精密磨削钛合金时，由于钛合金的材料特性造成了其磨削困难，这主要是以下几方面的原因：(1)钛及钛合金材料导热、导温系数小，仅为铝及铝合金热导率的1/15，钢热导率的1/5，低的导热、导温率使其在磨削加工中，磨削热不易散发，还会产生加工粘结现象；(2)钛及钛合金在高温时化学活性高，由于磨削温度高，磨屑易于空气中的氧、氮等元素发生化学反应形成，加快砂轮的磨损。摩擦系数大，弹性模量小，屈服强度比大，这种特性会使加工零件表面产生较大的回弹变形，从而造成磨削力大，并影响加工精度。

由于钛合金具有化学活性高、粘、韧等特点，加上磨粒磨削点局部高温和压力作用，磨粒和金属表面会因亲和力而发生物理性粘结。钛合金磨削过程中的粘附问题将使砂轮加快损耗，影响工件的加工表面质量，而且造成了钛合金磨削力的大小不仅取决于切削工件材料产生的力，而且取决于粘附到工作磨粒上的钛合金材料与工件表面相互接触产生的力。

针对以上对钛合金精密和半精密磨削中存在问题，采用液氮作为冷却介质，降低钛合金的磨削温度，改变其材料性质，减少钛合金在磨削过程中的粘附现象，并从磨削力随磨削深度的变化趋势及钛合金磨削机理等方面，研究了低温对钛合金磨削的影响有非常重要的意义。

因此，为克服上述技术的不足而设计出可以对钛合金的低温加工性能进行测试，可以看出低温对钛合金磨削的影响，推断出不同磨削工艺条件下的钛合金粘附，并据此判断低温磨削钛合金的磨削效果的一种新型低温磨削钛合金实验装置，正是发明人所要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种新型低温磨削钛合金实验装置，其结构简单，可以对钛合金的低温加工性能进行测试，可以看出低温对钛合金磨削的影响，推断出不同磨削工艺条件下的钛合金粘附，并据此判断低温磨削钛合金的磨削效果，有非常好的实用价值。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型低温磨削钛合金实验装置，其特征在于：装置包含电荷放大器、测力仪、温度测量传感器、砂轮、压缩空气出口、液氮罐、硅胶罐、数据处理计算机、A/D数据采集卡、液氮喷嘴，砂轮底部设置有温度测量传感器，温度测量传感器底部设置有测力仪，测力仪与电荷放大器连接，电荷放大器通过A/D数据采集卡与数据处理计算机连接，砂轮与温度测量传感器中间设置有液氮喷嘴，液氮喷嘴与液氮罐连接，液氮罐与硅胶罐串联，硅胶罐顶端设置有压缩空气出口。

本实用新型于现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：本实用新型可以对钛合金的低温加工性能进行测试，可以得知，随着温度降低，钛合金的硬度和脆性增加，冲击韧性降低，钛合金磨削力随磨削深度变化的趋势及大小，以及对不同磨削工艺条件下所磨工件表面进行微观形貌分析，可以看出低温对钛合金磨削的影响，推断出不同磨削工艺条件下的钛合金粘附，并据此判断低温磨削钛合金的磨削效果。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

附图说明：1-电荷放大器；2-测力仪；3-温度测量传感器；4-砂轮；5-压缩空气出口；6-液氮罐；7-硅胶罐；8-数据处理计算机；9-A/D数据采集卡；10-液氮喷嘴。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

图1为本实用新型一种新型低温磨削钛合金实验装置结构示意图，装置包含电荷放大器1、测力仪2、温度测量传感器3、砂轮4、压缩空气出口5、液氮罐6、硅胶罐7、数据处理计算机8、A/D数据采集卡9、液氮喷嘴10，砂轮4底部设置有温度测量传感器3，温度测量传感器3底部设置有测力仪2，测力仪2与电荷放大器1连接，电荷放大器1通过A/D数据采集卡9与数据处理计算机8连接，砂轮4与温度测量传感器3中间设置有液氮喷嘴10，液氮喷嘴10与液氮罐6连接，液氮罐6与硅胶罐7串联，硅胶罐7顶端设置有压缩空气出口5。

本实用新型可以对钛合金的低温加工性能进行测试，可以得知，随着温度降低，钛合金的硬度和脆性增加，冲击韧性降低，钛合金磨削力随磨削深度变化的趋势及大小，以及对不同磨削工艺条件下所磨工件表面进行微观形貌分析， 可以看出低温对钛合金磨削的影响， 推断出不同磨削工艺条件下的钛合金粘附，并据此判断低温磨削钛合金的磨削效果。