[发明专利]一种叠层结构钻削的实验装置

权利要求书

1.一种叠层结构钻削的实验装置，通过安装高速显微观测系统实现对高速钻削过程中切削刃与材料的作用过程和层间间隙的形成过程的同步实时记录，分析图片记录得到层间间隙具体大小；利用切削力在线测量系统实现对变形、切削损伤等形成过程中切削力的动态监测；添加随动回收装置实现对切屑、粉尘有效回收，实现绿色加工；

其特征在于，

所述的叠层结构钻削的实验装置包括叠层钻削装置(A)、切削力在线测量系统(B)、高速观测系统(C)和随动回收装置(D)；

所述的叠层钻削装置(A)包括机床主轴(A1)、刀柄(A2)、钻头(A3)、叠层上层板(A4)、叠层下层板(A5)及夹具(A6)和工作台(A7)；机床主轴(A1)、刀柄(A2)和钻头(A3)依次连接，整体位于叠层上层板(A4)和叠层下层板(A5)构成的叠层材料的上方；叠层材料通过夹具(A6)固定在测力仪(B1)上，测力仪(B1)安装在工作台(A7)上，二者通过螺栓连接；通过调节机床主轴(A1)控制刀柄(A2)和钻头(A3)的旋转和进给，实现对叠层材料的钻削加工；

所述的切削力在线测量系统(B)包括测力仪(B1)、放大器(B2)、数据采集卡(B3)和工控机(B4)；钻削过程中的切削力数据，通过测力仪(B1)进行采集，采集到的信号经过放大器(B2)和采集卡(B3)处理后，最终储存在工控机(B4)中；

所述的高速观测系统(C)包括高倍镜头(C1)、高速摄像机(C2)和储存处理器(C3)；将高倍镜头(C1)搭配在高速摄像机(C2)上，实现对钻削过程的高速拍照，通过储存处理器(C3)进行数据收集和在分析，明确切削过程与层间分层产生之间的对应过程，逐帧观察钻削过程中叠层材料之间出现的变形挠度，结合切削力在线测量系统(B)的切削力记录结果，确定材料挠曲变形、切削过程和切削力三者之间的内在联系；

所述的随动回收装置(D)包括柔性吸尘管(D1)、高压风机(D2)和切屑分类回收装置(D3)；柔性吸尘管(D1)与高压风机(D2)相连，整体置于切屑分类回收装置(D3)上，被随附固定在夹具(A6)上，将钻削过程中产生的切屑、粉尘进行随动除尘。