本发明涉及一种安全切割绝热环等宽试样的装置和方法，装置包括两个刀片、U型刀架、垫块、刀片装卡调节螺钉、激光钻床、弧形底坐、隔离板、隔离操作手柄，所述的两个刀片之间垫上垫块，并用刀片装卡调节螺钉固定在U型刀架上，用于对解剖下来的绝热环进行切割，所述的弧形底坐用来放置绝热环，所述的激光钻床用来进行机械切割，隔离操作手柄和隔离板，用于隔离操作。本发明解决了手工切割试样存在的安全问题，同时，该方法解决了手工切割试样存在粘接界面被损坏、切割试样一致性差的问题，提高了工作效率。
1.一种安全切割绝热环等宽试样的装置，包括等宽刀具（1）、弧形底坐（3）、激光钻床（4），其特征在于：所述的等宽刀具（1）由两个刀片（5）、U型刀架（6）、垫块（7）、4个刀片装卡调节螺钉（8）组成，所述的两个刀片（5）之间垫上垫块（7），并用4个刀片装卡调节螺钉（8）固定在U型刀架（6）上，用于对解剖下来的绝热环（2）进行切割；
所述的弧形底坐（3）安置在等宽刀具（1）下方，弧形底坐（3）内弧面的弧度与绝热环（2）一致，用来放置绝热环（2）；
所述的激光钻床（4）上安装有操作手柄（9）和钻头锁紧装置（10），钻头锁紧装置（10）将等宽刀具（1）固定在激光钻床上（4），操作手柄（9）用来操控激光钻床（4）转换动能进行切割试样。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括隔离操作系统，隔离操作系统由隔离操作手柄（11）和隔离板（12）组成，隔离板（12）安装在激光钻床（4）和操作人员之间，隔离操作手柄（11）穿过隔离板（12）与操作手柄（9）连接，用于实现隔离操作。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的两个刀片(5)刀刃长度均大于20mm；
所述的两个刀片（5）露出固定部分的切割厚度均大于11mm，所述的垫块（7）的厚度为20mm。
4.根据权利要求1-3任一所述的装置的安全切割绝热环等宽试样的方法,其步骤为：第一步骤，将两个刀片（5）之间垫上垫块（7），用刀片装卡调节螺钉（8）固定在U型刀架（6）上，组合成等宽刀具（1）;第二步骤，将等宽刀具（1）通过钻头锁紧装置（10）固定在激光钻床上（4）；
第三步骤，将绝热环（2）沿轴向切开形成条状，将切开的绝热条的外弧面与弧形底坐（3）的内弧面贴合进行定位；
第四步骤，隔着隔离板（12）按下隔离操作手柄（11）对激光钻床操作手柄（9）进行操作，完成对绝热条的切割；取下切割下来的试样，重新将剩下的绝热条外弧面与弧形底坐（3）的内弧面贴合进行定位；
第五步骤，重复上述操作，连续切割若干个“等宽”试样。
一种安全切割绝热环等宽试样的装置和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种从绝热环上切割等宽试样的装置，特别涉及一种安全切割绝热环等宽试样的装置和方法，属于发动机中推进剂界面性能监测研究领域及寿命评估领域。
背景技术
[0002] 为了验证发动机中推进剂界面的性能，对同批次发动机界面粘接性能进行精准测定是普遍采用的方法。首先要对发动机药柱进行解剖，获得带有厚度为7.5mm推进剂的绝热环，然后对绝热环进行切割，获得要求尺寸20mm×20mm×11mm的试样，制备联合试件对其粘接性能进行测定。整个操作过程，要求绝热层-衬层-推进剂界面无肉眼可见损伤，否则获取的试样为无效试样。其中绝热环的获取依靠车床进行，既满足粘接界面无明显损伤的要求，又实现了隔离操作，保障了人身安全。但是，在切割绝热环试样的过程，如果使用手工切割的方法会出现以下问题：一、容易产生明显的界面损伤，致使制备试件无效；二、手工切割依赖于操作经验，试块的一致性不佳，不能排除试块大小对粘接性能造成的影响；三、由于绝热层较厚，推进剂硬度高，手工切割劳动强度很大，工作效率低下；四、切割过程没有实现隔离操作，对人身安全造成了极大的威胁。
[0003] 为了精确地表征推进剂界面的粘接性能，设计一种对固体发动机粘接界面破坏极小的切割绝热环等宽试样的方法，以减少对粘接界面的破坏、提高工作效率。而采取隔离操作，能够有效提高安全性，是研制单位追求的目标。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种安全切割绝热环等宽试样的装置和方法。以解决使用手工切割方法制作试样容易产生的明显界面损伤、试样的
[0005] 一致性差，以及手工操作存在危险性高的问题。
[0006] 为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案是：一种安全切割绝热环等宽试样的装置，包括等宽刀具、弧形底坐、激光钻床，所述的等宽刀具由两个刀片、U型刀架、垫块、4个刀片装卡调节螺钉组成，所述的两个刀片之间垫上垫块，并用4个刀片装卡调节螺钉固定在U型刀架上，用于对解剖下来的绝热环进行切割；所述的弧形底坐安置在等宽刀具下方，弧形底坐内弧面的弧度与绝热环一致，用来放置绝热环；所述的激光钻床上安装有操作手柄和钻头锁紧装置，钻头锁紧装置将等宽刀具固定在激光钻床上，操作手柄用来操控激光钻床转换动能进行切割试样。
[0007] 本发明所述的装置还包括隔离操作系统，隔离操作系统由隔离操作手柄和隔离板组成，隔离板安装在激光钻床和操作人员之间，隔离操作手柄穿过隔离板与操作手柄连接，用于实现隔离操作。
[0008] 本发明将原有手工切割刀片改进成等宽刀具，并对现有激光钻床设备进行巧妙利用，将激光钻床的钻头换成等宽刀具，然后根据绝热环弧度，设计加工专用底座，放置绝热环，减少切割过程对粘接界面的损伤，通过隔离防护措施提高操作安全性。
[0009] 一种对固体发动机粘接界面破坏极小的安全切割绝热环等宽试样的方法,其步骤为：
[0010] 第一步骤，将两个刀片之间垫上垫块，用刀片装卡调节螺钉固定在刀架上，组合成等宽刀具；
[0011] 第二步骤，将等宽刀具通过钻头锁紧装置固定在激光钻床上；
[0012] 第三步骤，将绝热环沿轴向切开形成条状，将绝热条外弧面与弧形底坐的内弧面贴合进行定位；
[0013] 第四步骤，隔着隔离板按下隔离操作手柄对激光钻床操作手柄进行操作，完成对绝热环的机械切割；取下切割下来的试样，重新将剩下的绝热条外弧面与弧形底坐的内弧面贴合进行定位；
[0014] 第五步骤，重复上述操作，连续切割若干个等宽试样。
[0015] 有益效果
[0016] 本发明采用等宽刀具、弧形底坐和激光钻床相结合，通过隔离操作系统将手工切割绝热环试样改进为机械隔离操作。有效减少对粘接界面的损伤，提高了试样的一致性，解决了因手工切割而产生的操作人员危险性高的问题。本发明具有切割工艺简单，实用性强，安全性好，省时省力的特点。本发明开创了推进剂界面粘接试样制作的新方法。
附图说明
[0017] 图1安全切割绝热环等宽试样示意图，其中包括等宽刀具1、绝热环2、弧形底坐3、激光钻床4和隔离操作手柄11、隔离板12。
[0018] 图2等宽刀具结构示意图，其中包括刀片5、U型刀架6、垫块7、刀片装卡调节螺钉8。
[0019] 图3激光钻床结构示意图，其中包括操作手柄9、钻头锁紧装置10等。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：
[0021] 实施例：某燃气发生器粘接界面技术研究切割绝热环等宽试样
[0022] 绝热环：外径φ155mm；宽度20mm；厚度11 mm
[0023] 试样尺寸：20mm×20mm×11mm
[0024] 如附图1所示，一种安全切割绝热环等宽试样的装置，包括一种切割绝热环等宽试样的装置和隔离操作系统，一种切割绝热环等宽试样的装置包括等宽刀具1、绝热环2、弧形底坐3、激光钻床4，弧形底坐3是根据绝热环的弧度设计加工出来的专用底坐，用来放置绝热环，隔离操作系统包括隔离操作手柄11和隔离板12，用于隔离操作。
[0025] 如附图2所示，等宽刀具1包括两个刀片5、U型刀架6、垫块7、4个刀片装卡调节螺钉8，两个刀片5之间垫上垫块7，并用刀片装卡调节螺钉8固定在U型刀架6上，用于对解剖下来的绝热环进行切割。
[0026] 如附图3所示，激光钻床4包括操作手柄9、钻头锁紧装置10等，用来转换动能进行切割试样机械操作。
[0027] 为了切割出尺寸为20mm×20mm×11mm的绝热环2等宽试样，两个刀片5刀刃长度均大于20mm；两个刀片5露出固定部分的切割厚度均大于11mm，所述的垫块7的厚度为20mm。
[0028] 某燃气发生器粘接界面技术研究安全切割绝热环等宽试样的方法，具体步骤：
[0029] 第一步骤，将两个刀片5之间垫上垫块7，用刀片装卡调节螺钉8固定在U型刀架6上。组合成等宽刀具1;
[0030] 第二步骤，将等宽刀具1通过钻头锁紧装置10固定在激光钻床上4；
[0031] 第三步骤，某燃气发生器绝热环2沿轴向切开形成条状，将绝热条的外弧面与弧形底坐的内弧面贴合进行定位；
[0032] 第四步骤，隔着隔离板12按下隔离操作手柄11对激光钻床操作手柄9进行操作，完成对绝热条的切割。取下切割下来的试样，重新将剩下的绝热条外弧面与弧形底坐3的内弧面贴合进行定位；
[0033] 第五步骤，重复上述操作，连续切割若干个20mm×20mm×11mm的等宽试样。
