[发明专利]一种摩擦磨损试验机

说明书

本发明涉及摩擦试验设备领域，具体的说是一种摩擦磨损试验机。包括机架以及沿竖直方向同轴设置在机架上的旋转轴和升降轴，旋转轴通过设置在机架上的旋转驱动装置驱动旋转，在旋转轴的下端通过活动接口连接有用于固定刀具试样的刀具试样夹具，升降轴通过设置在机架上的升降驱动装置驱动升降，在升降轴和升降驱动装置之间设有弹性连接件，在升降轴的上端设有用于固定基材试样的基材试样夹具。本发明能够精确控制刀具试样和基材试样之间压力，克服刀具试样和基材试样由于加工精度不足而产生的跳动，且能够方便的进行多种形式的摩擦磨损试验。

技术领域

本发明涉及摩擦试验设备领域，具体的说是一种摩擦磨损试验机。

背景技术

在车床切削加工领域，刀具与基材之间的摩擦力容易导致刀具损坏，基材切削面过于粗糙，达不到技术要求等问题。一般需通过摩擦试验来确定采用何种材料制作的刀具最适于某种基材的切削作业，或在切削过程中以何种润滑油来减轻刀具与基材之间的摩擦。

在通过现有的摩擦试验设备对刀具与基材之间的切削状态进行模拟的过程中，一方面，基材与刀具之间的压力无法调节，无法模拟刀具与基材之间在不同压力下的真实切削状态；另一方面，由于工艺精度的限制，刀具与基材试样上或多或少存在不平整的凹凸面，从而使刀具试样与基材试样之间处于高速相对旋转时产生跳动现象，影响最终试验结果的观测。

发明内容

本发明旨在提供一种能够精确控制刀具试样和基材试样之间压力，克服刀具试样和基材试样由于加工精度不足而产生的跳动，且能够方便的进行多种形式的摩擦磨损试验的试验机。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种摩擦磨损试验机，包括机架以及沿竖直方向同轴设置在机架上的旋转轴和升降轴，旋转轴通过设置在机架上的旋转驱动装置驱动旋转，在旋转轴的下端通过活动接口连接有用于固定刀具试样的刀具试样夹具，升降轴通过设置在机架上的升降驱动装置驱动升降，在升降轴和升降驱动装置之间设有弹性连接件，在升降轴的上端设有用于固定基材试样的基材试样夹具。

优选的，所述升降驱动装置包括沿竖直方向设置的滑杆以及滑动设置在滑杆上的滑块，滑杆的顶端与机架固定，底端设有第一伺服电机，滑块上设有螺纹孔，螺纹孔中配合安装有平行于滑杆的滚珠丝杠，滚珠丝杠的底端与第一伺服电机输出轴连接，在滑块的上方通过第一弹簧连接有用于推动升降轴升起的第一顶块。

优选的，所述弹性连接件设置在升降轴和第一顶块之间，弹性连接件包括顶球以及固定在顶球上的第二弹簧，顶球与升降轴的下端相触，第二弹簧设置在开设于第一顶块上的弹簧槽内。

优选的，所述活动接口为开设在旋转轴下端的锥孔，锥孔的孔径由下至上逐渐减小，旋转轴为空心轴；所述刀具试样夹具的数量为多个，多个刀具试样夹具均包括小端与锥孔配合安装的锥柄以及固定在锥柄大端的卡盘，在多个刀具试样夹具的卡盘上相背于各自锥柄的一侧分别设有用于固定成型刀具试样的成型刀具试样夹持机构、用于固定销形刀具试样的销孔、用于固定球形刀具试样的半球形凹槽或用于固定环形刀具试样的环形槽，在卡盘与各自锥柄相连的一侧并对应销孔、半球形凹槽或环形槽的位置分别开设有与销孔、半球形凹槽或环形槽相连的顶杆孔。

优选的，所述成型刀具夹持机构包括开设在卡盘上的滑槽、滑动设置在滑槽内的两个第二顶块以及用于将两个第二顶块分别与卡盘固定的调整螺钉，在滑槽的底部设有螺纹孔，在两个第二顶块上分别沿滑槽的长度方向设有长条形的行程孔，调整螺钉穿过第二顶块上的行程孔与螺纹孔配合安装，两个第二顶块相互靠近的一端分别设为坡面。

优选的，所述基材试样夹具包括同轴固定在升降轴顶端的圆盘以及设置在圆盘顶部端面上的多个半径不同的环形台阶，多个环形台阶均与升降轴同轴设置。

优选的，所述圆盘通过沿圆盘外周开设的第一外螺纹配合安装有顶部开口并将刀具试样夹具和基材试样夹具容纳在内的切削液油杯，切削液油杯中设有第一电加热装置。