[发明专利]超声振动条件下刀具与工件间摩擦系数测试装置

摘要

超声振动条件下刀具与工件间摩擦系数测试装置，包括机床工作台、机床主轴、超声振动加载系统、夹具、压电式三向测力仪、电荷放大器，数据采集装置，数据分析系统和计算机；通过机床主轴的移动使刀具材料试件对工件材料试件施加载荷，通过机床工作台运动带动工件材料试件与刀具材料试件之间形成摩擦运动，压电式三向测力仪检测出电信号，将模拟信号转换成数字信号后再经过电荷放大、数据采集装置、数据分析系统，最后输入计算机，经软件分析计算后输出刀具与工件间摩擦系数。本发明具有精度高，操作方便，充分利用研究机构现有的机床设备和测力仪的优点，可测量不同超声振动条件下和一般加工条件下，不同形状，不同材料之间试样的摩擦系数。

主权项

超声振动条件下刀具与工件间摩擦系数测试装置，其特征在于：包括运动系统、超声振动加载系统、测量系统和数据处理系统，运动系统由机床工作台（1）和机床主轴（6）组成；超声振动加载系统由X向超声振动装置（4）、Y向超声振动装置（9）、Z向超声振动装置（7）和超声电源系统（10）组成；测量系统由夹具（3）和压电式三向测力仪（2）组成；数据处理系统由电荷放大器（11），数据采集装置（12），数据分析系统（13）和计算机（14）组成；压电式三向测力仪（2）通过第一螺栓（15）固定在机床工作台（1）上，压电式三向测力仪（2）通过信号数据线依次与电荷放大器（11），数据采集装置（12），数据分析系统（13）和计算机（14）连接；夹具（3）通过第二螺栓（16）固定在压电式三向测力仪（2）上；X向超声振动装置（4）沿X轴向以及Y向超声振动装置（9）沿Y轴向分别通过第一双头螺柱（17）连接在夹具（3）上；Z向超声振动装置（7）设在机床主轴（6）上；夹具（3）夹持有工件材料试件（5），Z向超声振动装置（7）下端的变幅杆通过第二双头螺栓（18）连接有刀具材料试件（8），刀具材料试件（8）位于工件材料试件（5）上方并压紧工件材料试件（5）；通过机床主轴（6）的Z轴向移动使刀具材料试件（8）对工件材料试件（5）施加载荷，通过机床工作台（1）相对于机床主轴（6）的X轴向和Y轴向运动带动工件材料试件（5）与刀具材料试件（8）之间形成摩擦运动，压电式三向测力仪（2）检测出X轴向、Y轴向、Z轴向三个方向的电信号，将模拟信号转换成数字信号后再经过电荷放大器（11）放大后依次通过数据采集装置（12）、数据分析系统（13），最后输入计算机（14），经软件分析计算后输出刀具与工件间摩擦系数的数值。