一种金刚石锯片切削非金属材料的实验平台的制作方法

本实用新型涉及金刚石锯片与非金属材料切削试验领域，具体是一种金刚石锯片切削非金属材料的实验平台。

背景技术：

金刚石锯片是一种切割工具，广泛应用于混凝土、耐火材料、石材，陶瓷等硬脆材料的加工。在金刚石锯片切削时，锯片速度、锯切深度、进给速度等是影响金刚石锯片切削效率的主要参数。在相关设备的设计时，合理设置切削参数可以大大提高切削效率以及金刚石锯片的寿命。而通过试验获得相关最有参数是最合理、有效的方式。可查到的现有实验平台是采用单据片切削时进行切削力、切削深度、进给速度等的研究，主要集中于对锯片本身的研究。同时，由于本公司设备设计的需要，一种既有铁路隧道病害整治用衬砌钢拱架安装槽开槽机，专利号：ZL201410766639.0，需要进行组合式锯片进行混凝土开槽实验研究， 从而获得最佳参数设置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种金刚石锯片切削非金属材料的实验平台，来金刚石锯片切削非金属材料，从而确定最佳参数配比。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种金刚石锯片切削非金属材料的实验平台，包括机架以及设置在机架上的控制器，所述机架上设有轨道，所述轨道上安装有与之滑动连接的移动小车，所述移动小车上设有三维力传感器，所述三维力传感器上设有夹具，所述夹具上安装有震动传感器；所述机架上还设有刀头与电机，所述刀头通过皮带轮由电机带动旋转，刀头上安装有切削刀具，所述电机的前端设有用以测定电机消耗功率的功率计；所述实验平台还包括用以实现移动小车进给的推杆；所述三维力传感器、震动传感器均与控制器电联。

优选的，还包括设置在机架上的粉尘仪，所述粉尘仪与控制器电联。

优选的，所述切削刀具选用砂轮片或一个金刚石锯片或组合式金刚石锯片。

优选的，所述刀头包括刀具轴，所述刀具轴的一端与皮带轮连接，刀具轴的另一端设有螺纹帽，刀具轴靠近皮带轮一端焊接有固定块；所述组合式金刚石锯片上设有安装孔，所述刀具轴穿过安装孔与组合式金刚石锯片套接且带动组合式金刚石锯片旋转；组合式金刚石锯片之间设有垫片，所述垫片的材质选用磁铁，且垫片上设有刻度标尺，刀具轴的材质选用铁。

优选的，所述刀具轴上设有卡条组件，所述卡条组件包括焊接在刀具轴上的圆筒底座，所述圆筒底座上环设有若干卡条，所述安装孔的内径上环设有与卡条配合设置的卡槽a；若干所述卡条之间形成卡槽b，所述垫片设置在卡槽b上。

优选的，所述垫片设有若干规格，不同规格垫片对应不同长度的垫片。

优选的，所述工具盒包括侧板、底板与尾板，所述侧板设有两个，其中一个侧板的外侧上边缘与外侧靠近刀头一侧边缘均设有刻度标尺；所述底板两侧设有凹槽a，两个侧板相对设置且分别设置在凹槽a内，两个侧板的同一侧分别设有凹槽b，所述尾板设置在凹槽b内且与两个侧板的内壁接触设置。

优选的，所述底板内设有一升降台，所述升降台包括与底板平行设置的升降平台，所述升降平台与底板之间设置有升降装置。

优选的，所述推杆包括底座、油泵电机、油缸、推杆主体，所述推杆主体的一端与移动小车连接，其另一端与油缸连接，所述油缸固定在底座上且与油泵电机输出端连接；所述油泵电机与控制器电联；所述推杆主体上还设有刻度标尺。

优选的，所述推杆包括底座、油缸、推杆主体，所述推杆主体的一端与移动小车连接，其另一端与油缸连接，所述油缸固定在底座上，所述推杆主体上设有推把以及用以测量进给距离的刻度标尺。

本实用新型不是对金刚石锯片本身进行研究其性能的设备，而是通过金刚石锯片切削非金属材料，测定锯片间距、功率、切削力（切向力和法向力）、震动、进给速度、切削深度等数据，来确定最佳参数，从而按最佳参数设置安装槽开槽机（申请号201410766639.0）的多个金刚石锯片的间距，电液压马达的功率，刀具驱动机构的进给速度、切削深度，最终使得开槽机的金刚石锯片耐用的同时，切削效率高。

本实用新型的有益效果是：

1. 通过金刚石锯片切削非金属材料，测定锯片间距、功率、切削力（切向力和法向力）、震动、进给速度、切削深度等数据，来确定金刚石锯片工作时的最佳参数，提高了金刚石锯片的耐用性以及切削效率；

2.本实用新型中的刀头在金刚石锯片切削非金属材料实验中，完成对组合式金刚石锯片间距调整的测试。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型中刀头的结构示意图；

图4为本实用新型中金刚石锯片的结构示意图；

图5为本实用新型中工具盒侧板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

实施例

如图1、2所示一种金刚石锯片切削非金属材料的实验平台，包括机架1以及设置在机架1上的控制器，所述机架1上设有轨道2，所述轨道2上安装有与之滑动连接的移动小车3，推杆10能推动移动小车3在轨道2上反复移动。结合电机功率与刻度标尺，测量出一定时间内推杆10移动距离与锯片转速之间的数值关系，计算出锯片切削时的进给速度。

推杆10推动移动小车3在轨道2移动的其中一种实现方式：推杆10包括底座101、油泵电机102、油缸、推杆主体103，控制器与油泵电机102电联，控制器控制油泵电机102泵入油缸的油量，就可以控制推杆主体103推动移动小车3的移动速度，最终控制锯片切削时的进给速度。

推杆10推动移动小车3在轨道2移动的另一种实现方式：底座101、油缸、推杆主体103，所述推杆主体103的一端与移动小车3连接，推杆主体103的另一端与油缸连接，所述油缸固定在底座101上，所述推杆主体103上设有推把以及用以测量进给距离的刻度标尺。通过手动移动推杆主体103，来带动移动小车3的移动，其手动移动的快慢可实现对移动小车3的移动速度的控制。

所述移动小车3上设有三维力传感器4，所述三维力传感器4上设有夹具5，所述夹具5上安装有震动传感器6；三维力传感器4、震动传感器6均与控制器电联，将测量的切削力（切向力和法向力）、震动数据传输到控制器，方便及时观察数据。

如图3、4所示，所述机架1上还设有刀头7与电机9，所述刀头7通过皮带轮8由电机9带动旋转，刀头7上安装有切削刀具。其中，切削刀具选用砂轮片或一个金刚石锯片或组合式金刚石锯片73。刀头7包括刀具轴71，所述刀具轴71的一端与皮带轮8连接，刀具轴71的另一端设有螺纹帽，刀具轴71靠近皮带轮8一端焊接有固定块72；所述组合式金刚石锯片73上设有安装孔731，所述刀具轴71穿过安装孔731与组合式金刚石锯片73套接且带动组合式金刚石锯片731旋转；组合式金刚石锯片73之间设有垫片74，所述垫片74的材质选用磁铁，且垫片74上设有刻度标尺，刀具轴71的材质选用铁。刀具轴71带动组合式金刚石锯片73旋转，同时垫片74设有若干规格，不同规格垫片74对应不同长度的垫片74，将不同长度的垫片74放置组合式金刚石锯片73之间，一方面可以实现调整组合式金刚石锯片73之间的间距，另一方面垫片74也能固定组合式金刚石锯片73的位置，通过放置的垫片74，实现组合式金刚石锯片73之间锯片间距的测量。其中垫片74选用磁铁，使垫片74与刀具轴71贴合更紧密，也能实现随时更换垫片74规格，调整组合式金刚石锯片73之间的间距。

刀具轴71穿过安装孔731与组合式金刚石锯片73套接且带动组合式金刚石锯片73旋转。其中要实现刀具轴71与组合式金刚石锯片73套接的同时，还要带动组合式金刚石锯片73 旋转，需要在刀具轴71上设有卡条组件75，所述卡条组件75包括焊接在刀具轴71上的圆筒底座751，所述圆筒底座751上环设有若干卡条752，所述安装孔731的内径上环设有与卡条752配合设置的卡槽a732；若干所述卡条752之间形成卡槽b753，所述垫片74设置在卡槽b753上。

如图5所示，具体来说，所述工具盒5包括侧板51、底板与尾板，所述侧板51设有两个，其中一个侧板51的外侧上边缘与外侧靠近刀头一侧边缘均设有刻度标尺52；所述底板两侧设有凹槽a，两个侧板51相对设置且分别设置在凹槽a内，两个侧板51的同一侧分别设有凹槽b，所述尾板设置在凹槽b内且与两个侧板的内壁接触设置。通过工具盒5上的刻度标尺52，可以测量出锯片的切削深度。

进一步来说，所述底板内设有一升降台，所述升降台包括与底板平行设置的升降平台，所述升降平台与底板之间设置有升降装置。通过升降装置，可以根据实际需要调整锯片的切削深度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。