[发明专利]基于分离式霍普金森压杆系统的高速切削实验装置

摘要

本发明公开了一种基于分离式霍普金森压杆系统的高速切削实验装置，用于解决现有高速切削实验装置使用不便的技术问题。技术方案是由分离式霍普金森压杆系统、刀具及夹持装置、试件夹持装置和加工试件组成。所述刀具及夹持装置由切削刀具和夹具体组成，所述夹具体安装在入射杆上朝向透射杆的一端。所述切削刀具对称安装在夹具体上，所述试件夹持装置安装在透射杆上朝向刀具及夹持装置的一端；所述加工试件安装在试件夹持装置的凹槽上，加工试件的位置与所述刀具切削刃形成空腔位置对应。所述撞击杆驱动入射杆产生应力脉冲并驱动切削刀具高速切削加工试件。该装置在实验过程中能够将加工试件和试件夹持装置分开，方便加工试件的安装和更换。

主权项

1.一种基于分离式霍普金森压杆系统的高速切削实验装置，包括由入射杆(11)和透射杆(12)组成的分离式霍普金森压杆系统(10)，入射杆(11)和透射杆(12)同一轴线排列，其特征在于：还包括刀具及夹持装置(20)、试件夹持装置(40)和加工试件(50)；所述刀具及夹持装置(20)由夹具体(21)、切削刀具(22)和刀具调节机构组成，所述夹具体(21)安装在入射杆(11)上朝向透射杆(12)的一端；所述切削刀具(22)为两把规格相同的标准车刀，两把切削刀具(22)对称安装在夹具体(21)上，两刀具切削刃(29)间留有朝向透射杆(12)方向的空腔(30)；切削刀具(22)后端装有刀具调节机构，所述刀具调节机构包括一个楔形块(26)和一组螺旋副，所述楔形块(26)的斜度为1:5，其中螺旋副中螺杆(25)的光杆端用卡销固定在夹具体(21)上限制夹具体(21)前后移动，螺杆(25)的螺纹端与楔形块(26)的螺纹孔相配合，通过调节螺杆(25)带动楔形块(26)上下移动，进一步带动切削刀具(22)移动，从而调节加工试件(50)的切削深度；切削刀具(22)后端装有游标尺主尺(27)和游标尺副尺(28)，所述游标尺主尺(27)固定在夹具体(21)上，所述游标尺副尺(28)固定在楔形块(26)上，通过游标尺主尺(27)和游标尺副尺(28)的读数和楔形块(26)的斜率，得到切削刀具(22)向前移动距离即加工试件(50)的切削深度；切削刀具(22)刀杆处加工有两环形槽(23)，夹具体(21)对应位置设有螺纹孔，在切削刀具(22)调整到实验所需位置后，利用两组第一螺钉(24)将两把切削刀具(22)固紧在夹具体(21)上；所述试件夹持装置(40)安装在透射杆(12)上朝向刀具及夹持装置(20)的一端，试件夹持装置(40)中心设有安装加工试件(50)的凹槽(43)，凹槽(43)的位置与所述刀具切削刃(29)形成空腔(30)位置对应；凹槽(43)两相邻侧面装有第二螺钉(41)，用于夹紧加工试件(50)；夹具体(21)和试件夹持装置(40)对应位置设有一销孔，用于安装定位销(44)，定位销(44)用于限制夹具体(21)和试件夹持装置(40)的相对转动；夹具体(21)套在入射杆(11)上，试件夹持装置(40)套在透射杆(12)上，分别通过第三螺钉(42)与入射杆(11)和透射杆(12)相连；所述加工试件(50)安装在试件夹持装置(40)的凹槽(43)上，并且朝向试件及夹持装置(20)，加工试件(50)的位置与所述刀具切削刃(29)形成空腔(30)的位置相对应；所述加工试件(50)形状为长方体，长方体长边中间位置留有排屑槽(51)，加工试件(50)的切削端留有倒角(52)，用于引导切削过程。