一种基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置

本技术涉及一种工业机械与质量检测技术，尤其涉及一种基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置。

背景技术：

1、稀土是一组典型的金属元素,为了得到比较纯净的稀土，在工业上人们常采用熔盐电解法来生产稀土合金。但是在熔盐电解制取稀土合金的过程中，熔盐电解槽内的石墨阳极直接和熔融状态下的稀土合金接触，从而导致电解槽和阳极携带的铁、铝、硅、钼、碳等五种元素通过夹杂、熔融等方式与稀土合金融合导致稀土合金品质下降、各性能下降。

2、为了保证使用者能够利用稀土合金达到预期要求。稀土合金生产后都将需要对稀土合金进行质量检测，判断稀土合金品质的好坏。而稀土合金质量优劣与杂质的含量直接相关。

3、目前稀土熔盐电解工业对稀土合金中杂质元素含量的检测主要通过icp发射光谱法测得，其原理是：

4、icp发射光谱仪提供能量使待检合金样品蒸发、形成气态原子、并进一步使气态原子激发而产生光辐射；将光源发出的复合光经单色器分解成按波长顺序排列的谱线，形成光谱；用检测器检测光谱中谱线的波长和强度；根据待测元素原子的浓度不同，因此发射强度不同，可实现各元素的定量测定。

5、上述现有技术的缺点是：

6、该技术的检测周期长不适用于生产工业的质量合格检测；icp发射光谱仪属于高度精密仪器，价格昂贵，对操作者知识水平要求过高使用对象过于局限。因此化学分析法并不是稀土合金中杂质元素含量检测的最优选择。

7、有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供了一种基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

3、本实用新型的基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置，包括数据采集存储装置1、传动进给装置2和脚踩固定装置3；

4、所述的数据采集存储装置1由工业计算机4、压力传感器5、高速信号采集卡6、plc控制器7组成，所述的传动进给装置2由升降传动组件8和进给组件9组成；

5、所述的脚踩固定装置3由脚踏板10、横向连杆11、竖直连杆12、关节副13、横压轴14、横压轴支架15、活动压板16、悬臂杆17组成；

6、所述的数据采集存储装置1位于传动进给装置2和脚踩固定装置3上方，三者通过支撑架18和移动柜19刚性连接；

7、所述的升降传动组件8由步进电机20、丝杆21、联轴器22、导杆23、滑块24、滑台25、丝杆螺母26、升降支撑架27、轴末端固定端坐28组成；

8、所述的进给组件9由高精度伺服电机29、钻头联轴器30、高速钢直柄麻花钻头31组成；

9、所述移动柜19位于机器下方，设有工作台32，其内部盛放所述工业计算机4主机和plc控制器7，正常状态下移动柜19的柜门33处于关闭状态。

10、与现有技术相比，本实用新型所提供的基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置，可以利用稀土合金的物理性质对切削力进行分析检测，其检测过程难易程度和检测结果准确性都明显优于化学分析法检测方式。

技术特征：

1.一种基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置，其特征在于，包括数据采集存储装置(1)、传动进给装置(2)和脚踩固定装置(3)；

2.根据权利要求1所述的基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置，其特征在于，所述步进电机(20)在机器的最上方与支撑架(18)采用螺栓连接，步进电机(20)输出轴通过联轴器(22)与丝杆(21)刚性连接，所述丝杆(21)与丝杆螺母(26)啮合，所述丝杆螺母(26)和设置在导杆(23)上的两滑块(24)侧端均与滑台(25)采用螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置，其特征在于，所述高精度伺服电机(29)侧面与滑台(25)采用螺栓连接，所述高速钢直柄麻花钻头(31)通过钻头联轴器(30)与高精度伺服电机(29)连接，且所述压力传感器(5)设于所述高速钢直柄麻花钻头(31)的行程限位处。

4.根据权利要求3所述的基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置，其特征在于，所述脚踩固定装置(3)中的横压轴支架(15)与所述工作台(32)焊接连接；

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置，其特征在于，所述压力传感器(5)采集所述高速钢直柄麻花钻头(31)钻进过程受到的切削力信号，并通过电缆传输至所述高速信号采集卡(6)，所述高速信号采集卡(6)安装于所述工业计算机(4)内，所述工业计算机(4)位于机器最上方外侧。

技术总结
本技术公开了一种基于切削力分析的稀土合金杂质含量自动检查装置，包括传动进给装置、脚踩固定装置、数据采集存储装置、支撑架、移动柜；支撑架的最上方通过螺栓连接安装了步进电机，在步进电机的带动下丝杆轴旋转使得与其啮合的丝杆螺母带动滑台上的压力传感器、高精度伺服电机、钻头做平稳的升降运动。在钻头与待测稀土合金接触时，通过高精度伺服电机控制钻头旋转角度从而保证钻头每次对稀土合金钻削的速度和深度一致。在钻头做进给工作时，利用了稀土合金的物理性质切削力进行分析检测，其检测过程难易程度和检测结果准确性都明显优于化学分析法检测方式。

技术研发人员：伍昕宇,张震,刘飞飞
受保护的技术使用者：江西理工大学
技术研发日：20230117
技术公布日：2024/1/13