评价钻具性能的设备及方法与流程

本发明涉及钻具检测领域，尤其涉及评价钻具性能的设备及方法。

背景技术：

1、目前，对钻具性能的评判通常通过构建相近的工作环境，模拟钻孔工具的工作状态，这种方法可以较为直观地体现钻孔工具的刚性和耐折损性，但只能定性分析，无法定量反应钻孔工具的性能，同时还存在许多问题。第一，不可控因素多，除了测试机台和环境的影响以外，加工板材，辅助材料和机台操作人员的上料手法都对测试结果有一定的影响，在评价钻具性能时受多种不可控因素的影响，导致难以准确评价钻孔工具的性能。第二、耗时长。常见的钻孔寿命为1500-6000孔，且为了排出其他因素的影响，对同一加工条件要进行多次测试，以排除或减少其他因素对性能评价的影响，因而传统评价方法完成一次测试需要耗费大量的时间。第三、成本高。每次钻孔测试都需要耗费板材，造成不必要的浪费。

2、因此，亟需可以快速且经济地评价钻具性能的设备及方法来克服上述缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供可以快速且经济地评价钻具性能的设备。

2、本发明的另一目的在于提供可以且经济地评价钻具性能的方法。

3、为实现上述目的，本发明的评价钻具性能的设备包括安装件、定位件、径向操作件、旋转操作件和受力感测机构，定位件安装于安装件的顶部，定位件通过定位钻具的主切削刃而定位待测的钻具，安装件安装于受力感测机构的输入端，受力感测机构用于检测钻具的预紧轴向力、在预紧轴向力下的弯矩、在预紧轴向力下的扭矩、在预紧轴向力和预定径向力下的最大扭矩以及在预紧轴向力和预定扭矩下的最大弯矩，旋转操作件安装于安装件，径向操作件用于驱使安装件沿钻具的径向偏移，旋转操作件用于驱使安装件以钻具为中心进行旋转。

4、较佳地，径向操作件通过顶推安装件沿钻具的径向偏移，旋转操作件通过推拉安装件以钻具为中心进行旋转。

5、较佳地，安装件具有一定位中心部，两定位件以定位中心部为中心呈对角式地安装于安装件。

6、较佳地，安装件的顶部安装有与钻具的切向相平行的滑槽，定位件呈滑动可调地安装于滑槽中。

7、较佳地，定位件包括卡臂和卡夹，卡夹安装于卡臂，卡臂呈滑动可调安装于滑槽，卡夹具有伸向靠近定位中心部的刀刃定位部，刀刃定位部接触并夹紧钻具的主切削刃。

8、较佳地，卡夹还包括调节部，刀刃定位部设于调节部的一端，调节部活动安装于卡臂，操作下的调节部带动刀刃定位部靠近或远离定位中心部。

9、较佳地，本发明的评价钻具性能的设备还包括装配环，安装件设于装配环中，径向操作件安装于装配环，受力感测机构包括应变装置和信号转换装置，安装件安装于应变装置的输入端，应变装置安装于一底座，装配环通过固定杆安装于底座，径向操作件在装配环上呈径向可调布置，径向操作件端部抵接于安装件的侧面，旋转操件的端部安装于安装件，旋转操作件在装配环上呈周向可调布置。

10、较佳地，装配环的侧部开设有沿周向延伸的长条通孔，旋转操作件穿过长条通孔，旋转操作件具有弧形弯曲的两贴片结构，两贴片结构呈径向间隔布置，两贴片结构分别呈可滑动地贴靠于装配环的内侧面和外侧面。

11、较佳地，本发明的评价钻具性能的设备还包括升降装置和夹持装置，夹持装置安装于升降装置的输出端，夹持装置用于夹持待测钻具的柄部，夹持装置可驱使所夹持的钻具进行旋转，升降装置驱使夹持装置上下运动。

12、为实现上述的另一目的，本发明提供了评价钻具性能的方法，包括以下步骤1-3，或步骤1-3及4.1，或步骤1-3及4.2，或步骤1-3及4.3，或步骤1-3及4.4：

13、步骤1，升降装置驱使夹持装置向上运动到达指定位置，夹持装置将待测的钻具的柄部进行夹紧，升降装置驱使夹持装置下降到预设的高度，使待测的钻具对准定位中心部，且待测钻具的钻尖与定位中心部之间不接触；

14、步骤2，根据待测钻具的直径移动卡臂，根据钻具的芯厚调节卡夹，并且同时操作夹持装置驱使钻具转动，以使刀刃定位部接触并夹紧钻具的主切削刃；

15、步骤3，升降装置驱使夹持装置继续下降，使钻具的钻尖与安装件相接触，受力感测机构检测钻具的轴向力；

16、步骤4.1，操作径向操作件驱使安装件施加径向位移，直至钻具断裂，受力感测机构检测钻具在该预紧轴向力下的最大弯矩；

17、步骤4.2，操作旋转操作件驱使安装件旋转以对安装件施加扭矩，直至钻具断裂，受力感测机构检测钻具在该预紧轴向力下的最大扭矩；

18、步骤4.3，操作径向操作件驱使安装件施加径向位移，直至受力感测机构检测到预定的径向力数值，再操作旋转操作件驱使安装件旋转以对安装件施加扭矩，直至钻具断裂，受力感测机构检测钻具在复合受力状态下所能承受的最大扭矩；

19、步骤4.4，操作旋转操作件驱使安装件旋转以对安装件施加扭矩，直至受力感测机构检测到预定的扭矩数值，再操作径向操作件驱使安装件施加径向位移，直至钻具断裂，受力感测机构检测钻具在复合受力状态下所能承受的最大弯矩。

20、与现有技术相比，本发明的评价钻具性能的设备对钻具进行检测从而评价钻具的性能，相较于现有技术，其结构简单，成本低，检测过程快速简便。本发明的评价钻具性能的设备及方法使用时不可控因素小，评价准确度高，而且测试时间短，成本低。

技术特征：

1.评价钻具性能的设备，其特征在于：包括安装件、定位件、径向操作件、旋转操作件和受力感测机构，所述定位件安装于所述安装件的顶部，所述定位件通过定位钻具的主切削刃而定位待测的钻具，所述安装件安装于所述受力感测机构的输入端，所述受力感测机构用于检测钻具的预紧轴向力、在预紧轴向力下的弯矩、在预紧轴向力下的扭矩、在预紧轴向力和预定径向力下的最大扭矩以及在预紧轴向力和预定扭矩下的最大弯矩，所述旋转操作件安装于所述安装件，所述径向操作件用于驱使所述安装件沿钻具的径向偏移，所述旋转操作件用于驱使所述安装件以钻具为中心进行旋转。

2.根据权利要求1所述的评价钻具性能的设备，其特征在于，所述径向操作件通过顶推所述安装件沿钻具的径向偏移，所述旋转操作件通过推拉所述安装件以钻具为中心进行旋转。

3.根据权利要求1所述的评价钻具性能的设备，其特征在于，所述安装件具有一定位中心部，两所述定位件以所述定位中心部为中心呈对角式地安装于所述安装件。

4.根据权利要求1所述的评价钻具性能的设备，其特征在于，所述安装件的顶部安装有与钻具的切向相平行的滑槽，所述定位件呈滑动可调地安装于所述滑槽中。

5.根据权利要求4所述的评价钻具性能的设备，其特征在于，所述定位件包括卡臂和卡夹，所述卡夹安装于所述卡臂，所述卡臂呈滑动可调安装于所述滑槽，所述卡夹具有伸向靠近所述定位中心部的刀刃定位部，所述刀刃定位部接触并夹紧钻具的主切削刃。

6.根据权利要求5所述的评价钻具性能的设备，其特征在于，所述卡夹还包括调节部，所述刀刃定位部设于所述调节部的一端，所述调节部活动安装于所述卡臂，操作下的所述调节部带动所述刀刃定位部靠近或远离所述定位中心部。

7.根据权利要求1所述的评价钻具性能的设备，其特征在于，还包括装配环，所述安装件设于所述装配环中，所述受力感测机构包括应变装置和信号转换装置，所述安装件安装于所述应变装置的输入端，所述应变装置安装于一底座，所述装配环通过固定杆安装于所述底座，所述径向操作件安装于所述装配环，所述径向操作件在所述装配环上呈径向可调布置，所述径向操作件端部抵接于所述安装件的侧面，所述旋转操件的端部安装于所述安装件，所述旋转操作件在所述装配环上呈周向可调布置。

8.根据权利要求7所述的评价钻具性能的设备，其特征在于，所述装配环的侧部开设有沿周向延伸的长条通孔，所述旋转操作件穿过所述长条通孔，所述旋转操作件具有弧形弯曲的两贴片结构，两所述贴片结构呈径向间隔布置，两所述贴片结构分别呈可滑动地贴靠于所述装配环的内侧面和外侧面。

9.根据权利要求1所述的评价钻具性能的设备，其特征在于，还包括升降装置和夹持装置，所述夹持装置安装于所述升降装置的输出端，所述夹持装置用于夹持待测钻具的柄部，所述夹持装置可驱使所夹持的钻具进行旋转，所述升降装置驱使所述夹持装置上下运动。

10.评价钻具性能的方法，其特征在于，包括以下步骤1-3，或步骤1-3及4.1，或步骤1-3及4.2，或步骤1-3及4.3，或步骤1-3及4.4：

技术总结
本发明公开了评价钻具性能的设备及方法，其对钻具性能的评价快速且经济。本发明的评价钻具性能的设备包括安装件、定位件、径向操作件、旋转操作件和受力感测机构，定位件安装于安装件的顶部，定位件通过定位钻具的主切削刃而定位待测的钻具，安装件安装于受力感测机构的输入端，受力感测机构用于检测钻具的预紧轴向力、在预紧轴向力下的弯矩、在预紧轴向力下的扭矩、在预紧轴向力和预定径向力下的最大扭矩以及在预紧轴向力和预定扭矩下的最大弯矩，旋转操作件安装于安装件，径向操作件用于驱使安装件沿钻具的径向偏移，旋转操作件用于驱使安装件以钻具为中心进行旋转。

技术研发人员：朱水生,王正齐,张德君,刘绪维,薛翔远,王威
受保护的技术使用者：广东鼎泰高科技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14