一種焊接式超硬刀片機(jī)械性能測試裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械性能測試領(lǐng)域，尤其是涉及一種焊接式超硬刀片機(jī)械性能測試裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高速加工的廣泛應(yīng)用，PCD和PCBN焊接式超硬刀片與焊接式超硬刀具越來越多的被運(yùn)用于實(shí)際切削加工中，對(duì)焊接式超硬刀具機(jī)械性能的測試和超硬刀具失效機(jī)理研究也越來越多。大量事實(shí)說明:由于焊縫強(qiáng)度過低導(dǎo)致切削過程中超硬復(fù)合片從基座上脫落的現(xiàn)象最為常見，因此對(duì)焊接式超硬刀具或者超硬刀片進(jìn)行焊縫抗拉強(qiáng)度的檢測非常重要。在現(xiàn)有的研究中，有關(guān)超硬刀具焊縫抗拉強(qiáng)度檢測的研究非常少，幾乎為空白，究其原因，主要是由于焊接式超硬刀片上的超硬復(fù)合片尺寸很小，直接利用測量設(shè)備去測試其抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等機(jī)械性能時(shí)，由于其和測試設(shè)備的裝夾和連接很不方便，很難和拉力測試機(jī)等測試設(shè)備進(jìn)行配合來測試其性能參數(shù)，這樣就影響了對(duì)焊接式超硬刀具機(jī)械性能測試的深入研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在超硬刀具焊縫抗拉強(qiáng)度檢測研究缺乏的不足，本發(fā)明提供了一種焊接式超硬刀片機(jī)械性能測試裝置與方法，利用該方法能夠方便、合理的將焊接式超硬刀片和超硬刀具固定于測量設(shè)備的連接夾頭上，實(shí)現(xiàn)對(duì)超硬刀具焊接質(zhì)量和機(jī)械性能的測試。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0005]—種焊接式超硬刀片機(jī)械性能測試方法，包含下列步驟:
[0006]S1:在基座的一端開設(shè)與待檢測超硬刀片相配合的刀坑，按照待檢測超硬刀片壓緊孔的形狀和尺寸在基座上制作出安裝孔；
[0007]S2:將刀桿的一端銑成定位平面，在定位平面上開設(shè)與安裝孔相對(duì)應(yīng)的通孔；
[0008]S3:按照制作待檢測超硬刀片的焊接工藝將未經(jīng)切割的復(fù)合片的兩端分別焊接于兩個(gè)基座的刀坑中，形成兩個(gè)刀片釬縫；
[0009]S4:通過螺母和螺栓將焊接好的復(fù)合片和基座擰緊固定在所述刀桿的定位平面上，其中刀桿、螺栓和基座的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均遠(yuǎn)大于刀片釬縫的強(qiáng)度；
[0010]S5:最后將兩個(gè)刀桿的另一端分別固定在拉力機(jī)夾頭上，調(diào)整拉力機(jī)夾頭的夾緊力大小，啟動(dòng)拉力測試機(jī)，此時(shí)兩個(gè)拉力機(jī)夾頭向相反的方向運(yùn)動(dòng)，將施加載荷通過刀桿、螺栓、基座傳遞到刀片釬縫上，隨著拉力機(jī)工作載荷的逐漸增大，刀片釬縫受到的外加載荷也越來越大，直至刀片釬縫斷裂失效，從而測試出刀片上釬縫抗拉強(qiáng)度的極限應(yīng)力。
[0011]進(jìn)一步的，步驟SI中所述基座為硬質(zhì)合金基座或硬質(zhì)合金刀桿或者合金鋼刀桿。
[0012]進(jìn)一步的，步驟SI中所述基座為硬質(zhì)合金基座，在硬質(zhì)合金基座的一端開設(shè)三角形的刀坑，所述刀坑與待檢測超硬刀片的寬度相同。
[0013]進(jìn)一步的，步驟SI中所述刀坑采用電火花加工，脈沖電源為120V，脈沖寬度為50 μ S0
[0014]進(jìn)一步的，步驟S2中所述刀桿直徑為35mm，材料為40Cr，硬度為HRC28?32，抗拉強(qiáng)度不低于900MPa，彈性模量不低于211GPa。
[0015]進(jìn)一步的，步驟S3中所述焊接工藝為高頻感應(yīng)釬焊工藝，即在焊接前先用丙酮清洗去除復(fù)合片和硬質(zhì)合金基座表面的油污，然后在硬質(zhì)合金基座的刀坑處添加QJ102釬劑進(jìn)行加熱焊接，焊接溫度為700°C。
[0016]進(jìn)一步的，步驟S3中所述復(fù)合片為PCD復(fù)合片或PCBN復(fù)合片或超硬復(fù)合片。
[0017]—種焊接式超硬刀片機(jī)械性能測試裝置，包括兩個(gè)刀桿、兩個(gè)拉力機(jī)夾頭、兩個(gè)螺母和兩個(gè)螺栓，每個(gè)所述刀桿的一端連接拉力機(jī)夾頭，另一端銑成定位平面；所述定位平面上開有通孔；所述通孔內(nèi)安裝有螺母和螺栓；兩個(gè)所述拉力機(jī)夾頭的水平軸線相同。本發(fā)明的有益效果:
[0018]本發(fā)明所述的焊接式超硬刀片機(jī)械性能測試裝置與方法，采用與待檢測超硬刀片相同的制作工藝而制得復(fù)合片和兩個(gè)基座的組合結(jié)構(gòu)；將刀桿的一端銑成定位平面，并在上面固定組合結(jié)構(gòu)；同時(shí)在刀桿另一端連接拉力機(jī)夾頭，通過兩端拉力機(jī)夾頭施加大小相等、方向相反的力測試出刀片上釬縫抗拉強(qiáng)度的極限應(yīng)力；整套裝置結(jié)構(gòu)清晰、操作簡單，解決了現(xiàn)有焊接式超硬刀片因刀片尺寸微小而不易裝夾、連接和測量的不足，該檢測裝置及方法為類似的焊接式超硬刀片和超硬刀具的機(jī)械性能檢測提供了一種新的思路，也為今后制定超硬刀具焊接質(zhì)量和機(jī)械性能評(píng)判規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，提供了實(shí)際機(jī)械性能參數(shù)的測試方法。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所述焊接式超硬刀片機(jī)械性能測試裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2為本發(fā)明所述焊接式超硬刀片機(jī)械性能測試裝置的剖視圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明如下:
[0022]1-復(fù)合片，2-刀片釬縫，3-基座，4-刀桿，5-螺母，6_螺栓，7_拉力機(jī)夾頭，301-刀坑，302-安裝孔，401-定位平面，402-通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0024]如圖1和圖2所示，一種焊接式超硬刀片機(jī)械性能測試裝置，包括兩個(gè)刀桿4、兩個(gè)拉力機(jī)夾頭7、兩個(gè)螺母5和兩個(gè)螺栓6，每個(gè)所述刀桿4的一端均連接一個(gè)拉力機(jī)夾頭7，另一端銑成定位平面401 ;所述定位平面401上開有通孔402 ;所述通孔402通過螺母5和螺栓6固定連接焊接有復(fù)合片I的基座3 ;所述基座3可以為硬質(zhì)合金基座或硬質(zhì)合金刀桿或者合金鋼刀桿；所述復(fù)合片I為PCD復(fù)合片或PCBN復(fù)合片或超硬復(fù)合片；兩個(gè)所述拉力機(jī)夾頭7的水平軸線相同。
[0025]利用該測試裝置的測試方法主要包含以下步驟:
[0026]S1:選取基座3為硬質(zhì)合金基座，在基座3的一端開設(shè)與待檢測超硬刀片相配合的刀坑301，即在硬質(zhì)合金基座的一端開設(shè)三角形的刀坑301，所述刀坑301與待