新型超声振动辅助单颗磨粒划刻试验装置及试验方法

摘要

新型超声振动辅助单颗磨粒划刻试验装置及试验方法，该装置包括支架、单颗磨粒划刻系统、超声振动系统、工业摄像机、高速摄像机、显示器、测力仪和数据处理系统；该方法包括以下步骤：工件安装在工装上，工装与超声振动系统的变幅杆相连接，工装并固定在测力仪上，测力仪固定在精密磨床的工作台上；利用工业摄像机对刀；启动精密磨床和超声振动系统；测力仪对试验过程中工件受力情况进行检测和记录，并将数据传输到计算机；高速摄像机对磨削过程中磨粒的运动轨迹、材料的微观变化过程以及去除过程进行在线观测和记录。本发明实时观测普通及超声辅助振动单颗磨粒的划刻过程，为研究陶瓷材料去除机理以及表面及边界质量的研究提供数据支持。

主权项

新型超声振动辅助单颗磨粒划刻试验装置，包括精密磨床，精密磨床包括工作台和沿前后水平方向设置的主轴，精密磨床上设有操控工作台沿X、Y、Z方向移动的进给微调机构，其特征在于：还包括支架、单颗磨粒划刻系统、超声振动系统、工业摄像机、高速摄像机、显示器、测力仪和数据处理系统；测力仪和工业摄像机均设在工作台上，超声振动系统和数据处理系统均位于测力仪一侧，工业摄像机和显示器位于测力仪另一侧，高速摄像机设在支架上，支架设在精密磨床一侧；单颗磨粒划刻系统包括圆环形的刻划盘，刻划盘上中心对称设有金刚石刻划笔和配重块，刻划盘同轴向设在精密磨床的主轴上；超声振动系统包括变幅杆、换能器、发生器电源和工装；工装设在测力仪上，发生器电源通过电线与换能器连接，变幅杆呈圆锥形或阶梯型结构，换能器与变幅杆的较小端连接，变幅杆的较大端与工装一侧连接；数据处理系统包括依次通过数据线连接的电荷放大器、数据采集卡和计算机，电荷放大器的数据采集端与测力仪的数据输出端连接；工装上装夹有工件，工业摄像机和高速摄像机的镜头朝向金刚石刻划笔与工件的接触处，工业摄像机与显示器通过信号线连接，高速摄像机自带显示设备。