本發(fā)明涉及切削實驗，具體而言，涉及一種用于切削實驗的急停裝置及擺錘切削實驗機。

背景技術：

1、在研究材料屬性及材料的切削加工過程中，一般通過材料的切削實驗進行研究分析，其中較為常用的實驗方式是通過對材料樣品進行模擬實際切削加工的切削，并且保留切屑根部，也就是不將切屑完全切落，切屑仍與樣品主體為一體，然后對切屑根部進行材料變形的觀察分析，進而研究分析材料切削機理等。

2、現有技術中，為了獲取切屑根部，有的通過快速落刀或退刀來得到切屑根部，不過此種實驗設備不僅成本較高，并且操作及準備條件等都較為繁瑣，還有通過將樣品加工成特殊形狀，以形成薄弱區(qū)，也就是在樣品上形成例如寬度或厚度較小的區(qū)域，并通過切削過程的切削力使具有切屑根部的部分從樣品主體上脫離，從而得到切屑根部，但是，隨著切削力對薄弱區(qū)的影響，薄弱區(qū)可能產生較為明顯的塑性變形，甚至形成扭曲、彎曲狀態(tài)，對于切削過程影響較大，獲取切屑根部的成功率較低，并且影響切屑根部的真實有效性。

技術實現思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是：如何快捷有效地獲取真實反映切削過程的切屑根部。

2、本發(fā)明提供一種用于切削實驗的急停裝置，包括樣件、制動塊、墊塊及制動銷，所述樣件為片狀結構，所述樣件上開設有第一豁口，所述第一豁口對應位置形成所述樣件的薄弱區(qū)，于所述樣件的長度方向靠近所述第一豁口的一端為切削端，用于切削形成切屑根部，所述墊塊與所述第一豁口相適配且用于設置于所述第一豁口內，所述樣件上位于所述第一豁口及所述切削端之間還開設有與所述制動銷相適配的銷孔，所述制動銷用于穿設于所述銷孔內，所述樣件上與所述切削端相對的另一端用于連接于擺錘，所述制動塊用于連接于工作臺，所述制動塊用于與所述制動銷抵接止擋，且所述制動塊上開設有第二豁口，所述第二豁口用于容置刀具及用于所述樣件通過。

3、可選地，所述墊塊的截面形狀為“工”字形，所述墊塊的中部的尺寸與所述第一豁口的尺寸相適配。

4、可選地，所述用于切削實驗的急停裝置還包括夾具，所述夾具用于與所述擺錘的底部連接，所述夾具用于夾持所述樣件與所述切削端相對的另一端。

5、可選地，所述用于切削實驗的急停裝置還包括夾片，所述夾片為與所述樣件厚度相同的片狀結構，所述夾片上開設有與所述樣件相適配的第三豁口，所述樣件遠離所述切削端的部分用于設置于所述第三豁口內，且所述夾具用于同時夾持固定所述樣件和所述夾片。

6、可選地，所述墊塊為長條狀結構，所述墊塊置于所述第一豁口內后，用于與所述夾片的相對兩側面抵接。

7、可選地，所述用于切削實驗的急停裝置還包括墊板，所述制動塊與所述墊板連接，所述墊板用于與所述工作臺連接。

8、可選地，所述墊板上開設有腰型孔，所述腰型孔的長度方向用于與切削方向一致，所述墊板通過所述腰型孔與所述工作臺連接。

9、可選地，所述樣件整體為矩形片狀結構，所述刀具用于沿所述樣件的寬度方向切削，所述第一豁口沿所述樣件的寬度方向開設，且所述第一豁口呈直線縫隙結構。

10、可選地，所述銷孔為矩形孔，所述制動銷為相適配的矩形桿狀結構，且所述矩形孔的寬度方向或長度方向與所述樣件的寬度方向一致。

11、與現有技術相比，本發(fā)明提供的用于切削實驗的急停裝置具有以下技術效果：

12、本發(fā)明提供的用于切削實驗的急停裝置，可應用于擺錘切削實驗機，在獲取切屑根部的切削實驗過程中，通過將樣件設置為片狀結構，可便于將樣件上開設第一豁口后形成薄弱區(qū)，也就是例如寬度較小的區(qū)域，便于后續(xù)的撞擊斷裂，并且通過設置與第一豁口相適配的墊塊，在使用時可將墊塊安裝在第一豁口內，并且將樣件長度方向的一端連接于擺錘，可隨著擺錘一并運動，例如從側上方一并落下，形成供切削的速度和切削力，同時，樣件長度方向的另一端也就作為了切削端，供刀具切削，以及通過將切削端靠近第一豁口，也就是樣件的薄弱區(qū)設置，同時，通過在第一豁口與切削端之間開設銷孔，并配置有相適配的制動銷，在使用時可將制動銷穿設在銷孔內，以及通過在工作臺，例如擺錘切削實驗機的位于擺錘下方的工作臺上設置制動塊，并且在制動塊上開設有可容置刀具和用于樣件通過的第二豁口，進而在樣件隨著擺錘鐘擺式下落過程中，下落到位于第二豁口內設置的刀具時，刀具可對樣件的切削端，也就是此時的底端進行切削，在切削一定距離后，位于銷孔內的制動銷與制動塊上位于第二豁口兩側的端壁發(fā)生碰撞，也就是制動塊對制動銷進行了抵接止擋，即立即阻止了刀具繼續(xù)進行切削，在樣件的切削端形成了切屑根部，此時隨著擺錘鐘擺式下落的力與慣性，使得樣件的薄弱區(qū)瞬時斷裂，進而樣件切削端從第一豁口處，也就是薄弱區(qū)處從樣件主體上脫離，進而保留和獲得了切屑根部，并在此過程中，墊塊位于第一豁口內，也就是對第一豁口的兩側壁進行抵接，防止了在切削和撞擊過程中，樣件和其薄弱區(qū)產生過度的、影響模擬真實切削過程及影響獲得切屑根部的塑性變形，同時，通過制動銷和制動塊的制動配合，也可實現樣件從薄弱區(qū)瞬時斷裂脫離，保證了切屑過程的穩(wěn)定性，同時切屑根部的部分從樣件主體上斷裂脫離后，樣件主體可通過制動塊上的第二豁口繼續(xù)隨擺錘運動，保證了整體結構的穩(wěn)定性，同時保留了樣件的大部分主體結構，可再次利用進行實驗，節(jié)省了成本。通過上述結構設置，在保證了樣件薄弱區(qū)不發(fā)生例如彎曲、扭曲等劇烈塑性變形的情況下，提高了切削過程的穩(wěn)定性，進而可快捷有效地獲得真實反映切削過程的切屑根部，并且結構設計合理，節(jié)省了實驗設備和樣件的使用成本。

13、另外，本發(fā)明還提供一種擺錘切削實驗機，包括擺錘、工作臺、刀具以及上述的用于切削實驗的急停裝置。

14、與現有技術相比，本發(fā)明提供的擺錘切削實驗機通過設置擺錘、工作臺、刀具以及上述的用于切削實驗的急停裝置，其所具有的技術效果與上述的用于切削實驗的急停裝置的技術效果大致相同，在此不再贅述。

技術特征：

1.一種用于切削實驗的急停裝置，其特征在于，包括樣件(10)、制動塊(20)、墊塊(30)及制動銷(40)，所述樣件(10)為片狀結構，所述樣件(10)上開設有第一豁口(11)，所述第一豁口(11)對應位置形成所述樣件(10)的薄弱區(qū)(12)，于所述樣件(10)的長度方向靠近所述第一豁口(11)的一端為切削端(13)，用于切削形成切屑根部，所述墊塊(30)與所述第一豁口(11)相適配且用于設置于所述第一豁口(11)內，所述樣件(10)上位于所述第一豁口(11)及所述切削端(13)之間還開設有與所述制動銷(40)相適配的銷孔(14)，所述制動銷(40)用于穿設于所述銷孔(14)內，所述樣件(10)上與所述切削端(13)相對的另一端用于連接于擺錘(01)，所述制動塊(20)用于連接于工作臺，所述制動塊(20)用于與所述制動銷(40)抵接止擋，且所述制動塊(20)上開設有第二豁口(21)，所述第二豁口(21)用于容置刀具(02)及用于所述樣件(10)通過。

2.根據權利要求1所述的用于切削實驗的急停裝置，其特征在于，所述墊塊(30)的截面形狀為“工”字形，所述墊塊(30)的中部的尺寸與所述第一豁口(11)的尺寸相適配。

3.根據權利要求2所述的用于切削實驗的急停裝置，其特征在于，所述用于切削實驗的急停裝置還包括夾具(50)，所述夾具(50)用于與所述擺錘(01)的底部連接，所述夾具(50)用于夾持所述樣件(10)與所述切削端(13)相對的另一端。

4.根據權利要求3所述的用于切削實驗的急停裝置，其特征在于，所述用于切削實驗的急停裝置還包括夾片(60)，所述夾片(60)為與所述樣件(10)厚度相同的片狀結構，所述夾片(60)上開設有與所述樣件(10)相適配的第三豁口(61)，所述樣件(10)遠離所述切削端(13)的部分用于設置于所述第三豁口(61)內，且所述夾具(50)用于同時夾持固定所述樣件(10)和所述夾片(60)。

5.根據權利要求4所述的用于切削實驗的急停裝置，其特征在于，所述墊塊(30)為長條狀結構，所述墊塊(30)置于所述第一豁口(11)內后，用于與所述夾片(60)的相對兩側面抵接。

6.根據權利要求1所述的用于切削實驗的急停裝置，其特征在于，所述用于切削實驗的急停裝置還包括墊板(70)，所述制動塊(20)與所述墊板(70)連接，所述墊板(70)用于與所述工作臺連接。

7.根據權利要求6所述的用于切削實驗的急停裝置，其特征在于，所述墊板(70)上開設有腰型孔(71)，所述腰型孔(71)的長度方向用于與切削方向一致，所述墊板(70)通過所述腰型孔(71)與所述工作臺連接。

8.根據權利要求1所述的用于切削實驗的急停裝置，其特征在于，所述樣件(10)整體為矩形片狀結構，所述刀具(02)用于沿所述樣件(10)的寬度方向切削，所述第一豁口(11)沿所述樣件(10)的寬度方向開設，且所述第一豁口(11)呈直線縫隙結構。

9.根據權利要求8所述的用于切削實驗的急停裝置，其特征在于，所述銷孔(14)為矩形孔，所述制動銷(40)為相適配的矩形桿狀結構，且所述矩形孔的寬度方向或長度方向與所述樣件(10)的寬度方向一致。

10.一種擺錘切削實驗機，其特征在于，包括擺錘(01)、工作臺、刀具(02)以及如權利要求1至9任一項所述的用于切削實驗的急停裝置。

技術總結
本發(fā)明涉及切削技術領域，并提供一種用于切削實驗的急停裝置及擺錘切削實驗機，所述用于切削實驗的急停裝置包括樣件、制動塊、墊塊及制動銷，樣件為片狀結構，樣件上開設有第一豁口，第一豁口對應位置形成樣件的薄弱區(qū)，于樣件的長度方向靠近第一豁口的一端為切削端，用于切削形成切屑根部，墊塊與第一豁口相適配且用于設置于第一豁口內，樣件上位于第一豁口及切削端之間還開設有與制動銷相適配的銷孔，制動銷用于穿設于銷孔內，樣件上與切削端相對的另一端用于連接于擺錘，制動塊用于連接于工作臺，制動塊用于與制動銷抵接止擋，且制動塊上開設有第二豁口，第二豁口用于容置刀具及用于樣件通過。提高了切削穩(wěn)定性，可快捷有效地獲得切屑根部。

技術研發(fā)人員：陳浩,李泠杉
受保護的技術使用者：寧波諾丁漢大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/5