[发明专利]一种立式铣床中切削应力波的可视化实验装置及方法

摘要

本发明一种立式铣床中切削应力波的可视化实验装置及方法，包括光学系统、装夹体、加工工件和立式铣床；光学系统包括反射镜，水平设置的光源，以及沿竖直方向依次从下往上同轴设置的磨砂玻璃、起偏镜、检偏镜和高速摄像机；立式铣床主轴与加工工件垂直，且沿加工工件平面方向进给；加工工件固定在装夹体上端，磨砂玻璃和起偏镜设置在装夹体上；反射镜置于磨砂玻璃下方，且设置于光源的水平光路上形成转向光路，转向光路依次照射磨砂玻璃、起偏镜和加工工件后，经检偏镜由高速摄像机采集。本发明采用可调整角度的反射镜，使得光路系统的排布无需沿着立式铣床主轴方向依次排布，实现高速切削状态下对材料内部应力波传播进行观察。

主权项

1.一种立式铣床中切削应力波的可视化实验装置，其特征在于，包括光学系统、装夹系统和铣削系统；所述光学系统包括反射镜(2)，水平设置的光源(1)，以及沿竖直方向依次从下往上同轴设置的磨砂玻璃(3)、起偏镜(4)、检偏镜(7)和高速摄像机(8)；检偏镜(7)设置在高速摄像机(8)镜头前端；所述铣削系统包括加工工件(5)和立式铣床(6)；加工工件(5)采用具有人工双折射特性的透明光弹性材料制成；立式铣床(6)主轴与加工工件(5)垂直，且沿加工工件(5)平面方向进给；所述装夹系统包括装夹体(9)；加工工件(5)固定在装夹体(9)上端，磨砂玻璃(3)和起偏镜(4)设置在装夹体(9)上；反射镜(2)置于磨砂玻璃(3)下方，且设置于光源(1)的水平光路上形成转向光路，转向光路依次照射磨砂玻璃(3)、起偏镜(4)和加工工件(5)后，经检偏镜(7)由高速摄像机(8)采集；反射镜(2)用于控制观察区域的大小，使入射光完全覆盖加工工件(5)上所需要观测的区域；所述的装夹体(9)包括水平方向呈直角的直角立板(901)；直角立板(901)顶端向直角外水平方向延伸形成安装顶板(902)，底端向直角外水平方向延伸形成固定底板(905)，直角立板(901)的直角内侧设置用于装夹固定磨砂玻璃(3)的装夹槽(903)和用于螺纹连接起偏镜调整块(11)的螺纹孔(904)；直角立板(901)的内侧靠近立式铣床(6)的进给方向；加工工件(5)通过安装顶板(902)在两个方向固定，直角立板(901)通过固定底板(905)固定在立式铣床(6)的工作台上；可调整角度的反射镜(2)放置在直角立板(901)内侧，下端由水平移动的反射镜水平调整垫块(12)限位固定。