(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211244317.0 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 沈阳飞机 工业 （集团） 有限公司 地址 110034 辽宁省沈阳市皇姑区陵北街1 号 (72)发明人 张皓　金冬岩　谢洪志　 (74)专利代理 机构 大连理工大 学专利中心 21200 专利代理师 温福雪 (51)Int.Cl. G01N 1/28(2006.01) (54)发明名称 一种钛合金管材收缩应变比测量用划痕装 置 (57)摘要 本发明属于机械技术领域， 公开了一种以伺 服电机控制的丝杠导轨横、 纵运动系统底座为基 础， 通过两端带有伺服电机的同心卡盘夹持钛合 金管材， 配合带有压力传感器及弹簧式力反馈压 力平衡系统划痕器的钛合金管材自动化划痕装 置， 确保钛合金管材划痕过程不变形、 划痕深度 可控； 提高了划痕质量， 降低了劳动强度， 提高了 工作效率。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115479820 A 2022.12.16 CN 115479820 A 1.一种钛合金管材收缩应变比测量用划痕装置， 其特征在于： 由划痕器X向移动机构、 划痕器Y向移动机构、 钛 合金管材旋转机构、 划痕工作机构、 快 换堵塞五部分组成； 所述的划痕器X向移动 机构以底座(1)为基础， 底座上方安装二条X向导轨(2)， 每条X向 导轨(2)上设有二个可沿X向滑动的滑块(3)， X向丝杠(4)位于二条X向导轨(2)之间的底座 (1)的上方， 通过深沟球轴承A(5)与位于X 向导轨(2)两端的X 向基座A(6)及X 向基座B(7)连 接； 右端的X向基座B(7)外侧安装有X向移动伺服电机(8)， 通过X向基座B(7)内部的联轴器A (9)与丝杠端头连接； X向移动伺服电机(8)控制丝杠旋转， 带动X向丝杠(4)上的X向丝母 (10)、 X向滑块(3)及其上 方连接的Y向机构底座(1 1)沿X向移动； 所述的划痕器Y向移动 机构以X向丝母(10)及 X向导轨的滑块(3)上方连接的Y向机构底 座(11)为基础， 支座上方安装二条与X向垂直的Y向导轨(12)， 每条Y向导轨(12)上有二个可 沿Y向滑动的滑块(3)， Y向丝杠(13)位于二条Y向导轨(12)之间的底座上方， 通过深沟球轴 承B(14)与位于Y向导轨(12)两端的Y向机构支座A(15)与Y向机构支座B(16)连接； 位于前端 的Y向机构支座A(15)外侧安装有Y向移动伺服电机(17)， 通过Y向机构支座A(15)内部的联 轴器B(18)与Y向丝杠(13)端头连接； Y向伺服电机(17)控制Y向丝杠(13)旋转， 带动Y向丝杠 (13)上的Y向左旋丝母(19)、 Y向右旋丝母(20)、 滑块(3)及其上方连接的划痕器底座(30)与 力反馈底座(31)沿Y向相向或相离运动； 所述的钛合金管材旋转机构由主动旋转机构与被动旋转机构组成， 安装在X向移动机 构的X向基座A(6)及X向基座B(7)上方； 主动旋转机构通过旋转伺服电机(27)控制三爪卡盘 (29)绕轴线旋转， 主动端轴承座(21)位于X向基座A(6)上， 被动端轴承座(22)位于X向基座B (7)上； 主动旋转轴(23)通过调心球轴承(25)与深沟球轴承C(26)与主动端轴承座(21)连 接； 被动旋转轴(24)通过调心球轴承(25)与 深沟球轴承C(26)与被动端轴承座(22)连接； 主 动旋转轴(23)与安装在主动端轴承座(21)外侧的旋转伺服电机(27)通过联轴器C(28)连 接； 所述的划痕工作机构包括划痕器工作端和力反馈机构， 划痕器工作端与力反馈机构均 位于Y向移动机构上， 分别放置在钛合金管材的轴线两侧， 通过Y 向移动机构控制划痕工作 端及力反馈机构相互靠近及相互远离， 还可以通过控制Y向进给量进而控制压缩弹簧(38) 的压缩量； 划痕器底座(30)与力反馈底座(31)分别与Y向右旋丝母(20)、 Y向左旋丝母(19) 及滑块(3)连接； 划痕器底座(30)与力反馈底座(31)上方分别安装有划痕器支座(32)及力 反馈支座(33)； 划痕器(34)位于划痕器支座(32)上， 与三爪卡盘(29)所夹持 的钛合金管材 轴线等高， 通过位于划痕器支座(32)上的导向套(36)导向； 力反馈杆(35)位于力反馈支座 (31)上， 与划痕器(34)同轴， 通过位于力反馈支座上的导向套(36)导向； 划痕器(34)前端为 尖端用于进行划痕工作； 力反馈杆(35)前端为螺纹， 与带有内螺纹的平 面端头(37)螺接， 通 过控制两者螺接距离控制平面端头(37)与钛合金管材的接触量； 在平 面端头(37)侧面的螺 纹孔内安装有防松螺钉(40)； 划痕器(34)及力反馈杆(35)远离钛合金管材一侧均制作有阶 梯轴结构， 位于划痕器支座(32)及力反馈支 座(33)内部的压缩弹簧(38)一端与阶梯轴结构 配合， 一端与安装在支座外侧的压力传感器(39)接触； 所述的快换堵塞(40)为带有把手的刚性阶梯圆柱体， 在进行划痕操作前插入钛合金管 材两端， 增强钛 合金管材两端被夹持部分刚度。 2.根据权利要求1所述的钛合金管材收缩应变比测量用划痕装置， 所述的划痕器(34)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115479820 A 2尖端采用聚四氟乙烯力反馈端头 。 3.根据权利要求1或2所述的钛合金管材收缩应变比测量用划痕装置， 所述的力反馈杆 (35)采用硬质合金 材料。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115479820 A 3