多硬度拼接材料高速铣削振动测试装置

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多硬度拼接材料高速铣削振动测试装置\n技术领域\n[0001] 本发明专利涉及一种高速铣削振动测试装置，特别是一种能在一次铣削过程中记录并分析铣削不同硬度材料时的振动情况，能记录分析从较低硬度材料向较高硬度材料过渡时和从较高硬度材料向较低硬度材料过渡时的铣削振动变化状况的测试装置。\n背景技术\n[0002] 大型汽车覆盖件模具是汽车生产的关键工艺装备，其制造难度大、加工质量和精度要求高，凸、凹模和刃口部分结构复杂，自由型面上存在大量沟槽、转角、凸起、凹陷，多采用整体和镶块式淬硬钢铣削加工而成，其加工区域存在大比例的多种高硬度表面（硬度HRC50-65 ），为了保证模具型面的完整性和覆盖件成形质量，需要在同一台CNC 机床上和用同一把刀具完成，刀具使用寿命要求达到4-12小时以上。在高速铣削过程中，切削振动不但影响着工件的表面成形质量，也影响着刀具的使用寿命，因此有必要对多硬度拼接材料的铣削振动进行测试研究，以优化铣削参数，减小铣削振动对表面成形质量和刀具使用寿命的影响。而现有的铣削振动测试装置并不能满足实验测试多硬度拼接材料高速铣削振动的要求，如中国专利CN 101718578A公开了旋转式铣削振动测量仪，其包括铣刀刀柄、振动传感器、供电系统及信号传送系统，振动传感器包括内装IC压电晶体加速度传感器及恒流源电路；信号传送系统采集振动传感器输出的信号，再将数据存储；供电系统采用电磁感应的方式对铣刀刀柄内的传感器及电路进行供电，此发明的感应供电系统可以使得不受刀柄旋转的影响，无线传输信号的方式使信号接收端适当远离切削区域，但该测量仪只能测试铣刀刀柄的铣削振动情况，不能测试工件和机床工件台的振动情况，不能满足实验测试多硬度拼接材料高速铣削振动的要求。\n发明内容\n[0003] 为了克服现有的铣削振动测量装置只能测试单一材料铣削振动测试的缺陷，本发明提供一种能在一次铣削过程中记录并分析铣削不同硬度材料时的振动情况，能记录分析从较低硬度材料向较高硬度材料过渡时和从较高硬度材料向较低硬度材料过渡时的铣削振动变化状况的测试装置。\n[0004] 为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：\n[0005] 一种多硬度拼接材料高速铣削振动测试装置，包括高速数控铣削加工中心，所述高速数控铣削加工中心包括机架、主轴和铣刀，所述主轴可转动地安装在机架上，所述铣刀安装在主轴下端，待加工工件位于所述铣刀的下方，所述待加工工件包括左边试件、中间试件和右边试件，所述中间试件的硬度比所述左边试件和右边试件的硬度高，所述的左边试件、中间试件和右边试件固定在连接板底座上，所述的连接板底座安装在安装底座上，所述的安装底座固定在数控加工中心的工件台上；加速度传感器分别安装在高速铣削加工中心主轴的X、Y、Z方向上、工件四周、上表面、左边试件和中间试件过缝处、中间试件和左边试件过缝处以及数控加工中心工件台上；所述加速度传感器与数据采集卡连接，所述数据采集卡与用以记录高速铣削过程切削力的状况的测试中心连接。\n[0006] 进一步，所述左边试件的硬度比所述右边试件的硬度高。\n[0007] 再进一步，所述的左边试件、中间试件和右边试件之间连接成一个整体，所述的连接板底座上有第一沉头孔，所述的第一沉头孔上安装用以固定所述的连接板底座和所述的左边试件、中间试件和右边试件的第一内六角圆柱头螺钉，所述的连接板底座上有第二沉头孔，所述的第二沉头孔上安装有的用以连接所述的连接板底座和所述的安装底座的第二内六角圆柱头螺钉。\n[0008] 本发明专利的有益效果主要表现在：结构简单，能在一次铣削过程中记录并分析铣削不同硬度材料时的振动情况，能记录分析从较低硬度材料向较高硬度材料过渡时和从较高硬度材料向较低硬度材料过渡时的铣削振动变化状况，具有一定的应用领域。\n附图说明\n[0009] 图1为本发明装置的示意图。\n[0010] 图2为工件装配图的剖视图。\n[0011] 图3为工件上传感器的安装示意图。\n具体实施方式\n[0012] 下面结合附图对本发明做进一步描述。\n[0013] 参照图1~图3，一种多硬度拼接材料高速铣削切削力测试装置，包括高速数控铣削加工中心1，所述高速数控铣削加工中心1包括机架2、主轴3和铣刀4，所述主轴可转动地安装在机架上，所述铣刀安装在主轴下端，待加工工件位于所述铣刀的下方，所述待加工工件包括左边试件10、中间试件11和右边试件12，所述中间试件的硬度比所述左边试件和右边试件的硬度高，所述的左边试件10、中间试件11和右边试件12固定在连接板底座16上，所述的连接板底座16安装在安装底座17上，所述的安装底座17固定在数控加工中心的工件台7上；加速度传感器6分别安装在高速铣削加工中心主轴的X、Y、Z方向上、工件四周、上表面、左边试件和中间试件过缝处、中间试件和左边试件过缝处以及数控加工中心工件台上；所述加速度传感器6与数据采集卡8连接，所述数据采集卡8与用以记录高速铣削过程切削力的状况的测试中心9连接。\n[0014] 本实施例的多硬度拼接材料高速铣削振动测试装置，包括数控加工中心1、工件部分5、传感器部分6、数据采集卡8和移动工作站9；\n[0015] 所述的数控加工中心1为高速铣削加工中心；\n[0016] 所述的工件部分5包括左边试件10，中间试件11和右边试件12，所述的左边试件\n10，中间试件11和右边试件12之间用所述的六角螺母13和所述的六角头铰制孔用螺栓14连接成一个整体，所述的左边试件10，中间试件11和右边试件12安装在所述的连接板底座\n16上，所述的连接板底座16上有沉头孔，所述的沉头孔上安装所述的内六角圆柱头螺钉18用以固定所述的连接板底座16和所述的左边试件10，中间试件11和右边试件12，所述的连接板底座16安装在所述的安装底座17上，所述的连接板底座16上有沉头孔，所述的沉头孔上安装有所述的内六角圆柱头螺钉15用以固定所述的连接板底座16和所述的安装底座17，所述的安装底座17固定在所述的机床工件台7上；\n[0017] 所述的传感器部分6包括美国PCB公司的333B30型单向加速度传感器和356A02型三向加速度传感器，所述的加速度传感器6分别安装在所述的高速铣削加工中心1的主轴的X、Y、Z方向上，所述的工件5的四周、上表面、所述的左边试件10和所述的中间试件\n11过缝处、所述的中间试件11和所述的左边试件12过缝处，所述的数控加工中心工件台7上；\n[0018] 所述的数据采集卡型号为LMS SCADAIII 数据采集卡；\n[0019] 所述的移动工作站上安装有LMS test.lab软件。\n[0020] 本发明的工作过程为：将所述的工件部分安装在机床工件台上，所述的传感器固定在高速铣削加工中心主轴的X、Y、Z方向上，工件四周、上表面、左边试件和中间试件过缝处、中间试件和左边试件过缝处，数控加工中心工件台上，所述的传感器的信号线连接到数据采集卡，所述的数据采集卡连接到移动工作站上，所述的移动工作站上运行LMS test.lab软件，调试设备，在所述的高速加工中心上输入测试程序，运行所述的高速加工中心，用所述的LMS test.lab软件记录分析数据。\n[0021] 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。