軟質(zhì)推進(jìn)劑力學(xué)性能試樣前處理薄片切削裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種軟質(zhì)推進(jìn)劑力學(xué)性能試樣前處理薄片切削裝置，是為了解決現(xiàn)有軟質(zhì)推進(jìn)劑性能試樣前處理薄片的手工切削尺寸控制不準(zhǔn)確、平行性差、試片質(zhì)量難以滿足測(cè)試要求的問(wèn)題。本發(fā)明是由試樣承載單元、切削刀具單元和氣動(dòng)單元組成。本發(fā)明可用于軟質(zhì)推進(jìn)劑力學(xué)性能試樣前處理薄片的切削，試樣薄片尺寸可控、均勻，節(jié)約了試樣用量，提高了工作效率和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】軟質(zhì)推進(jìn)劑力學(xué)性能試樣前處理薄片切削裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于推進(jìn)劑性能測(cè)試領(lǐng)域，主要涉及軟質(zhì)推進(jìn)劑力學(xué)性能測(cè)試用規(guī)定厚度 試樣薄片的切削裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 力學(xué)性能是推進(jìn)劑的重要性能之一，關(guān)系到固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)做功時(shí)的安全性和發(fā) 動(dòng)機(jī)的貯存壽命，目前已形成有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方法，如GJB770B-2005方法413. 1-413. 4和 414. 1等。其試驗(yàn)方法主要是將推進(jìn)劑方坯藥加工處理成規(guī)定的尺寸和形狀，然后在材料 試驗(yàn)機(jī)上通過(guò)施加恒定的應(yīng)力或應(yīng)變或應(yīng)力變化速率，進(jìn)而獲得在特定條件下推進(jìn)劑的力 學(xué)性能，如最大抗拉強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、最大伸長(zhǎng)率和斷裂伸長(zhǎng)率等。對(duì)不同種類(lèi)的推進(jìn)劑而 言，試樣的形狀和尺寸要求不同。但其共同之處在于試樣處理首先都需要將制成的推進(jìn)劑 方坯進(jìn)一步制成規(guī)定厚度（厚度偏差±0. 5mm)的薄片，然后在其它模具下加工成試驗(yàn)樣品 所需的形狀和尺寸，因此規(guī)定厚度的薄片的加工是試樣制備能否合格的關(guān)鍵一步。軟質(zhì)推 進(jìn)劑的力學(xué)特征是硬度較小（邵氏硬度小于50)容易變形的彈性體材料。目前，試樣薄片 主要采用手工轉(zhuǎn)動(dòng)切削刀具加工而成，定位采用直尺手工定位，手工切削前，是通過(guò)直尺在 推進(jìn)劑方坯的一個(gè)面上標(biāo)注等間隔的直線確定藥片厚度，刀具沿標(biāo)定直線進(jìn)行切削。但彈 性體方坯藥在刀具的作用下易發(fā)生變形或移動(dòng)，使得切出試片厚度不均勻，難以控制在國(guó) 軍標(biāo)規(guī)定的偏差之內(nèi)，不滿足國(guó)軍標(biāo)測(cè)試要求。上述操作不僅導(dǎo)致試樣浪費(fèi)，且試驗(yàn)數(shù)據(jù)離 散性大，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，增加了試驗(yàn)結(jié)果的人為影響因素。另外，全靠手工切削和人工測(cè)量，效 率低。由于推進(jìn)劑種類(lèi)很多，工藝不同，推進(jìn)劑的力學(xué)性能差異很大，切削時(shí)難以采用同一 設(shè)備，需要根據(jù)推進(jìn)劑力學(xué)特性的確定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一套推進(jìn)劑力學(xué)性 能試樣薄片多片一次加工成型裝置。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的軟質(zhì)推進(jìn)劑力學(xué)試樣前處理薄片切削裝置 包括試樣承載單元、切削刀具單元和氣動(dòng)單元。
[0005] 所述試樣承載單元由試樣底座、樣品池、限位板和退樣板組成。樣品池位于試樣底 座正中央，樣品池右端的樣品池頂面和樣品池底面刻有長(zhǎng)方形限位板上下卡槽，用于限位 板的固定；樣品池頂面上開(kāi)有與由鈹銅刀具組刀片一一對(duì)應(yīng)的等間距水平限位通槽，水平 限位通槽將樣品池頂面分為等寬度的退樣板；樣品池后壁開(kāi)有與水平限位通槽貫通的堅(jiān)直 通槽，并一直延伸到樣品池底面，在樣品池底面上刻有與水平限位通槽等間距的長(zhǎng)方形底 部凹槽，長(zhǎng)方形底部凹槽與水平限位通槽一一對(duì)應(yīng)，長(zhǎng)方形底部凹槽與堅(jiān)直通槽相貫通，長(zhǎng) 方形凹槽底部鋪有與長(zhǎng)方形凹槽等寬度的安全橡膠墊片。
[0006] 所述切削刀具單元由鈹銅刀具組和隔塊組成。鈹銅刀具組由一系列等間距的平行 鈹銅刀片組成，刀片與刀片之間采用經(jīng)標(biāo)定的等尺寸隔塊隔開(kāi)，刀片與隔塊交替串聯(lián)在刀 具支架桿上，刀具支架桿用刀具支架桿墊片和刀具支架桿螺母固定在固定支架上；鈹銅刀 具組刀片的高度大于樣品池高度；鈹銅刀具組固定在刀具支架桿上。
[0007] 所述氣動(dòng)單元包含防爆空氣壓縮機(jī)和活塞桿。活塞桿與防爆空氣壓縮機(jī)連接，固 定支架正中間通過(guò)連接桿與活塞桿相連，活塞桿與防爆空氣壓縮機(jī)相連。
[0008] 本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
[0009] ( -）采用本發(fā)明，將方坯藥放置在樣品池中，啟動(dòng)防爆空氣壓縮機(jī)，與防暴空氣 壓縮機(jī)相連的活塞桿推動(dòng)刀具組向下運(yùn)動(dòng)，切削試樣，刀具穿透試樣后活塞桿復(fù)位，完成一 次切削，取下切削好的試樣薄片，進(jìn)入下一次切削。在切削過(guò)程中，試樣薄片的厚度通過(guò)預(yù) 先設(shè)定的刀片之間的距離即隔塊厚度控制，實(shí)現(xiàn)了試樣薄片厚度的準(zhǔn)確控制，而且保證了 試樣薄片的均勻性和制備質(zhì)量。
[0010](二）本發(fā)明通過(guò)刀具組的一次運(yùn)動(dòng)即可完成多片試樣薄片的一次切削，試樣薄 片切削過(guò)程中只有第一片和最后一片邊料不能利用以外，其余薄片都可以利用，不僅提高 了試片的切削效率，同時(shí)降低了試樣薄片質(zhì)量的人為影響因素和資源浪費(fèi)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本發(fā)明軟質(zhì)推進(jìn)劑力學(xué)性能試樣前處理薄片切削裝置的總體構(gòu)成示意圖。 圖1中裝置1試樣底座，2長(zhǎng)方形底部凹槽，3樣品池后壁，4限位板，5水平限位通槽，6鈹銅 刀具組，7隔塊，8刀具支架桿，9刀具支架桿左螺母，10刀具支架桿左墊片，11固定支架，12 連接桿，13活塞桿，14防爆空氣壓縮機(jī)，15刀具支架桿右墊片，16刀具支架桿右螺母，17樣 品池頂面，18堅(jiān)直通槽，19樣品池底面，20安全橡膠墊片。
[0012] 圖2是圖1中的試樣底座1的示意圖。圖2中21樣品池，22限位板上卡槽，23限 位板下卡槽,24退樣板。
[0013] 圖3是圖1中的平行鈹銅刀具組6與刀具支架桿8和固定支架11之間的關(guān)系示 意圖。圖3中6平行鈹銅刀片組成的鈹銅刀具組，7隔塊組，8-1刀具前支架桿，8-2刀具后 支架桿。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖及優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述。
[0015] 如圖1所示，本發(fā)明由試樣承載單元、切削刀具單元和氣動(dòng)單元組成。試樣承載單 元由試樣底座1、樣品池21、限位板4和退樣板24組成；樣品池21位于試樣底座1正中央， 樣品池右端的樣品池頂面17和樣品池底面19分別刻有長(zhǎng)方形限位板上卡槽22,長(zhǎng)方形限 位板下卡槽23,用于插入限位板4并固定；樣品池頂面17開(kāi)有與由鈹銅刀具組6刀片一一 對(duì)應(yīng)的等間距水平限位通槽5,水平限位通槽5將樣品池頂面分為等寬度的退樣板24 ;樣品 池后壁3開(kāi)有與水平限位通槽5貫通的堅(jiān)直通槽18,并一直延伸到樣品池底面19,在樣品 池底面上刻有與水平限位通槽等間距的長(zhǎng)方形底部凹槽2,長(zhǎng)方形底部凹槽2與水平限位 通槽5 -一對(duì)應(yīng)，長(zhǎng)方形底部凹槽2與堅(jiān)直通槽18相貫通，長(zhǎng)方形凹槽2底部鋪有與長(zhǎng)方 形凹槽等寬度的安全橡膠墊片20。切削刀具單元由鈹銅刀具組6和隔塊7組成，鈹銅刀具 組6由一系列等間距的平行鈹銅刀片組成，刀片與刀片之間采用等尺寸隔塊7隔開(kāi)，刀片與 隔塊7交替串聯(lián)在刀具支架桿8上，刀具支架桿8通過(guò)支架桿墊片10、15和螺母9、16固定 在固定支架11上，切削鈹銅刀具組6刀片的高度大于樣品池21高度。氣動(dòng)單元包含防爆 空氣壓縮機(jī)14和活塞桿13,活塞桿13與防爆空氣壓縮機(jī)14相連，固定支架11通過(guò)連接桿 12與活塞桿13相連。
[0016] 使用時(shí)，進(jìn)樣前，先將限位板4插入，然后從一側(cè)將規(guī)定大小的試樣方坯藥推入樣 品池3中，限位板4防止在切削時(shí)試樣左右變形。通過(guò)限位板4固定好方坯藥后，啟動(dòng)動(dòng)力 單元，在防爆空氣壓縮機(jī)14的帶動(dòng)下，活塞桿13向下運(yùn)動(dòng)并推動(dòng)連接桿12、固定支架11以 及固定在固定支架11上的刀具支架桿8向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)鈹銅刀具組6向下運(yùn)動(dòng)，鈹銅 刀具組6通過(guò)位于樣品池頂面17的水平通槽5及位于樣品池后壁4的堅(jiān)直通槽18,繼續(xù)向 下運(yùn)動(dòng)直到完全通過(guò)方坯藥至樣品池底面19的長(zhǎng)方形底部凹槽2,此時(shí)，防爆空氣壓縮機(jī) 放氣，帶動(dòng)活塞桿13復(fù)位，刀具組6向上運(yùn)動(dòng)，并在退樣板24的作用下刀具組和切削好的 薄片分離，切削完成。取樣前，先將限位板4取出，以便取樣。
[0017] 退樣板24防止鈹銅刀具組6向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生左右偏移，長(zhǎng)方形底部凹槽2底 部鋪與凹槽等寬度的安全橡膠墊片20,以便刀具組6能安全切透試樣，鈹銅刀具組6之間的 距離及切削試樣薄片的厚度由隔塊7的寬度決定。
【權(quán)利要求】
1. 一種軟質(zhì)推進(jìn)劑力學(xué)性能試樣前處理薄片切削裝置，其特征在于：包括試樣承載單 元、切削刀具單元和氣動(dòng)單元；所述試樣承載單元由試樣底座（1)、樣品池（21)、限位板（4) 和退樣板（24)組成；樣品池（21)位于試樣底座（1)正中央，樣品池右端的樣品池頂面（17) 和樣品池底面（19)分別刻有與鈹銅刀具組（6)刀片相應(yīng)的長(zhǎng)方形限位板上卡槽（22)和長(zhǎng) 方形限位板下卡槽（23)，用于插入限位板（4)并固定；樣品池頂面（17)開(kāi)有等間距水平限 位通槽（5)，水平限位通槽將樣品池頂面分為等寬度的退樣板（24);樣品池后壁（3)開(kāi)有與 水平限位通槽（5)貫通的堅(jiān)直通槽（18)，并一直延伸到樣品池底面（19)，在樣品池底面上 刻有與水平限位通槽等間距的長(zhǎng)方形底部凹槽（2)，長(zhǎng)方形底部凹槽與水平限位通槽（5) 一一對(duì)應(yīng)，長(zhǎng)方形底部凹槽（2)與堅(jiān)直通槽（18)相貫通；所述切削刀具單元由鈹銅刀具組 (6)和隔塊（7)組成，鈹銅刀具組（6)由一系列等間距的平行鈹銅刀片組成，刀片與刀片之 間采用等尺寸隔塊（7)隔開(kāi)，刀片與隔塊交替串聯(lián)在刀具支架桿（8)上，刀具支架桿通過(guò)支 架桿墊片（10、15)和螺母（9、16)固定在固定支架（11)上。所述氣動(dòng)單元包含防爆空氣壓 縮機(jī)（14)和活塞桿（13)，活塞桿與防爆空氣壓縮機(jī)（14)相連，固定支架（11)通過(guò)連接桿 (12)與活塞桿（13)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的軟質(zhì)推進(jìn)劑力學(xué)性能試樣前處理薄片切削裝置，其特征在于：水 平限位通槽（5)間隔與鈹銅刀具組（6)刀片間隔相同，并且一一對(duì)應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述的軟質(zhì)推進(jìn)劑力學(xué)性能試樣前處理薄片切削裝置，其特征在于：切 削鈹銅刀具組（6)刀片的高度大于樣品池（21)高度。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK104142263SQ201410386536
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】丁黎, 王瓊, 鄭朝民, 梁憶, 陳竚, 李燕, 安靜 申請(qǐng)人:西安近代化學(xué)研究所