[发明专利]利用力敏粒子测量高速切削变形区应变性能的装置及方法

权利要求书

1.一种利用力敏粒子测量高速切削变形区应变性能的装置，其特征是，包括设置于支座上的高速摄像机，高速摄像机正对于工件侧面材料去除层，以采集工件切削区域的图像；

发光胶体，涂覆于工件侧面以及工件上表面；

光电转换系统，光电转换系统正对于工件侧面材料去除层或者正对于工件上表面，采集工件的光信号并转换为电信号；

紫外线灯，紫外线灯倾斜设定角度设置于工件上表面。

2.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述发光胶体由力敏粒子和环氧树脂以设定比例混合而成。

3.如权利要求2所述的装置，其特征是，所述力敏粒子和环氧树脂的比例为1:1。

4.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述光电转换系统包括采集系统，其采集发光胶体的光信号，并由发射系统传输至放大系统将光信号放大，放大后的光信号由收集系统收集并传输给电子光学系统，电子光学系统将光信号转换成电信号输出。

5.如权利要求4所述的装置，其特征是，所述放大系统由多个电子反射体组成。

6.如权利要求4所述的装置，其特征是，所述电子光学系统由聚焦电极和偏转电极组成。

7.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述紫外线灯与工件上表面的夹角呈45°。

8.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述高速摄像机和光电转换系统均与控制系统连接。

9.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述高速摄像机与工件的间距为200～400mm，所述光电转换系统与工件的间距为10～30mm，所述紫外线灯与工件的间距为20～40mm。

10.如权利要求1-9任一项所述的装置的测量方法，其特征是，包括以下步骤：

1：制备发光胶体，并将发光胶体涂覆于工件侧面以及上表面；

2：将高速摄像机和光电转换系统布置于正对着工件侧面材料去除层的位置处，紫外线灯的光线对着工件上表面；

3：开启紫外线灯，对工件进行高速直角切削，高速摄像机采集工件切削的图像，光电转换系统采集工件表面的光信号并转换为电信号；

4：通过切削的图像得出工件在切削过程中的变形情况，通过工件表面的光信号得到工件在切削过程中的光强变化，进而得到工件侧面的应变和应变率；

5：将光电转换系统移动布置于正对工件上表面，重复步骤3，通过切削的图像得出工件在切削过程中的变形情况，通过工件表面的光信号得到工件在切削过程中的光强变化，进而得到工件上表面的应变和应变率。