CN102528612A - 一种直线往复式预磨机 - Google Patents

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武晓志
顾永玉
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Abstract

本发明涉及一种金属金相观察及应力检测试样抛光前预磨处理的设备，具体涉及一种直线往复运动的预磨机。所述预磨机由磨削平台，往复连杆机构，电动机，支座四部分组成，磨削平台部分由直线导轨、平面磨板、砂纸固定夹具组成，往复连杆机构由凸轮和连杆组成，电动机采用具有调速装置的小型交流电动机，支座采用框架式简易支座，支座一侧放置调速开关。本发明可使金属试件在磨削过程中始终保持划痕直线同向，提高抛磨精度；磨削过程中可按需求调整磨削往复速度，提高抛磨效率；本发明操作方便，结构简单紧凑，节约空间，降低成本，且应用泛围广，可满足各种试件抛磨要求。

Description

一种直线往复式预磨机
技术领域
本发明涉及一种金属金相观察及应力检测试样抛光前预磨处理的设备，具体涉及一种直线往复运动的预磨机。
背景技术
金属材料进行金相观察及应力测试，需要制备金相试样，在金相试样制备过程中，预磨是抛光前必不可少的工序，将试样预磨后，可提高试样制备的功效。
现有的预磨处理方法主要有盘式预磨机预磨和手工预磨，且大多采用手工预磨，需要手持试样在平铺的砂纸上往复摩擦，费时费力且不易把握试样表面粗糙度的均衡； 目前，已投入使用的盘式预磨机，在预磨试件时虽具有较高的效率，基本可以满足一般实验要求，但也存在一些缺点；例如，在许多金属金相观察实验中对试样粗糙度要求较高，预磨时要求保持沿直线方向抛磨，即金属试样表面划痕保持相同的方向，从而提高抛光精度。而由于盘式预磨机，是利用磨盘旋转来抛磨试样，例如，公开号为CN3662086，专利名称为“预磨机（M-2）”的专利产品，不能保证试样划痕沿同一方向，且圆盘各处旋转速度不同，导致试样表面粗糙度不均匀，限制了抛光的精度，同时，盘式预磨机体积较大，价格较为昂贵，高速旋转的转盘也存在一定的危险性。
本发明提供一种直线往复式预磨机，利用往复式机构带动磨削平台做直线往复运动来磨削金属试样，从而达到保持试样具有同向划痕、提高磨削效率的目的。
发明内容
本发明目的在于提供一种能克服现有技术缺陷的一种新型直线往复式预磨机，满足金相检测和应力测试对试样表面精度的要求，并提高抛磨效率。
本发明的一种直线往复式预磨机，由磨削平台，往复连杆机构，电动机，支座四部分组成。
所述磨削平台由直线导轨、平面磨板和砂纸固定夹具组成，直线导轨固定在支座上，平面磨板安装在直线导轨上并能沿直线导轨往复运动，砂纸固定夹具为弹片式宽口夹具，固定在平面磨板上，平面磨板上表面平行于直线导轨的两端设有条形卡槽，砂纸固定夹具的夹口与条形卡槽契合用于固定砂纸。
所述的直线导轨采用工字型滚动摩擦导轨，直线导轨通过螺栓螺母固定于支座上；滚动钢球置于工字型直线导轨的内侧凹形槽内，上下两面各有一排，由保持架固定；平面磨板作为直线导轨的移动元件通过滚动钢球与直线导轨紧密贴合，平面磨板下表面两侧设有与滚动钢球相契合的凹型槽，通过滚动钢球的滚动，实现平面磨板在直线导轨上的往复移动；平面磨板前端与往复连杆机构的连杆通过销轴相连，通过连杆移动带动平面磨板移动；砂纸固定夹具采用弹片式宽口夹具，夹口与平面磨板两端条形卡槽契合，砂纸固定夹具的底面通过螺钉固定于平面磨板底面，砂纸固定夹具上表面夹口处设有夹具把柄，用手按压夹具把柄，夹具打开，将砂纸两侧分别放进平面磨板两端的夹口，松手后，夹具闭合，从而固定砂纸。
往复连杆机构由盘式凸轮和连杆组成。凸轮采用普通盘式凸轮，稳定性强，加工简单，盘式凸轮的直径根据磨削平台的往复距离确定，连杆采用普通平面连杆，两端通过销轴分别与盘式凸轮和平面磨板连接。
电动机通过肋板固定在支座上，电动机转子端口与盘式凸轮通过方头平键固定连接，带动盘式凸轮转动。
调速开关与支座相连，用于调节电机转速。
实施本发明的有益效果为：在磨削过程中可使金属试件划痕始终保持直线同向，提高抛磨精度；采用可调速控制开关，可按需求调整磨削往复速度，提高抛磨效率；由结构简单的小型机构组成，方便组装，操作方便，节约空间，降低成本；采用宽式磨削平台，配合调速设计，应用泛围广，可满足各种试件抛磨要求。
附图说明
图1 是直线往复式预磨机的整体结构图；
图2 直线往复式预磨机的结构原理图；
图中编号说明：1、肋板，2、电动机，3、盘式凸轮，4、方头平键，5、连杆，6、销轴，7、滚动钢球，8、保持架，9、直线导轨，10、夹具把柄，11、砂纸固定夹具，12、条形卡槽，13、调速开关，14、平面磨板，15、支座。 
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图及实施例，对本发明装置做进一步详细说明。
本发明的一种直线往复式预磨机，由磨削平台，往复连杆机构，电动机2，支座15四部分组成。
磨削平台由直线导轨9、平面磨板14、砂纸固定夹具11组成；直线导轨采用工字型滚动摩擦导轨，直线导轨9通过螺栓螺母固定于支座15上；滚动钢球7置于工字型直线导轨9的内侧凹形槽内，上下两面各有一排，由保持架8固定；平面磨板14采用滑块式结构，即作为直线导轨9的移动元件通过滚动钢球7与直线导轨9紧密贴合，平面磨板14下表面两侧设有与滚动钢球7相契合的凹型槽，通过滚动钢球7的滚动，实现平面磨板14在直线导轨9上的往复移动；平面磨板14上表面两端设有条形卡槽12，与砂纸固定夹具11的夹口契合，用于固定砂纸；平面磨板14前端与往复连杆5机构的连杆5通过销轴6相连，当连杆5移动时带动平面磨板14移动；砂纸固定夹具11采用弹片式宽口夹具，夹口与平面磨板14的条形卡槽12契合，砂纸固定夹具11的底面通过螺钉固定于平面磨板14底面，砂纸固定夹具11上表面夹口处设有夹具把柄10，用手按压夹具把柄10，砂纸固定夹具11打开，将砂纸两侧分别放进平面磨板14两端的夹口，松手后，砂纸固定夹具11闭合，从而固定砂纸。
往复连杆机构由盘式凸轮3和连杆5组成；凸轮采用普通盘式凸轮，稳定性强，加工简单，盘式凸轮3的参数根据磨削平台的往复距离确定，在本发明实施例中，盘式凸轮3的直径为25厘米，销轴定位直径为20厘米，可使平面磨板14的往复距离达到20cm，连杆5采用普通平面连杆，两端通过销轴6分别与盘式凸轮3和平面磨板14连接。
电动机2采用具有调速装置的小型交流电动机，通过肋板1固定在支座15上，电动机2转子端口与盘式凸轮3通过方头平键4固定连接，带动盘式凸轮3转动。
支座15采用框架式简易支座，固定电动机2及直线导轨9，使结构紧凑稳固，支座15一侧放置调速开关13，调整电动机2输出功率，从而改变工作平台往复速度。
实施本发明执行以下步骤：
1）将磨削所需砂纸通过砂纸固定夹具11固定在平面磨板14上：用手按压把柄10，砂纸固定夹具11打开，将砂纸一端放入夹口，松手，砂纸固定夹具11闭合，从而将砂纸一端固定，同理，将砂纸另一端固定。
2）接通电源，打开调速开关13，电动机2开始运转，由电动机转子通过方头平键4带动盘式凸轮3转动，再由盘式凸轮通过销轴6带动连杆5移动，从而带动平面磨板14在导轨9上作往复直线运动，在实预磨过程中，手持试样轻压在砂纸上，利用平面磨板的往复运动将试样磨平，然后渐渐磨匀磨细。一般情况下，五分钟内即可达到预磨要求。
具体实施例以及效果对比：
本实施例中，选取三段尺寸相同的45钢为试样，长度为5cm，宽度为3cm，高度为1cm；分别选用普通盘式预磨机预磨，直线往复式预磨机预磨以及手工预磨三种预磨方式，砂纸型号同为800号，两种预磨机电机转速同为800r/min,磨削时间为五分钟。
预磨结束后，通过粗糙度检测仪测试，结果显示：
普通盘式预磨机预磨的试样粗糙度达到6.4μm，达到抛光要求，但表面依然存在较为清晰的环形划痕，会对特定实验要求的试样在抛光时产生一定的影响；
直线往复式预磨机预磨的试样粗糙度达到6.0μm，达到抛光要求，表面存在同向细微划痕，满足特定实验要求，提高了试样抛光的效率。
手工预磨的试样粗糙度为34.6μm，远远不能满足抛光要求。
通过对比得出，直线往复式预磨机的磨削效率及精度都有所提高。

Claims (4)

1.一种直线往复式预磨机，其特征在于：由磨削平台，往复连杆机构，电动机，支座四部分组成；所述磨削平台由直线导轨、平面磨板和砂纸固定夹具组成，直线导轨固定在支座上，平面磨板安装在直线导轨上并能沿直线导轨往复运动，砂纸固定夹具为弹片式宽口夹具，固定在平面磨板上，平面磨板上表面平行于直线导轨的两端设有条形卡槽，砂纸固定夹具的夹口与条形卡槽契合用于固定砂纸；往复连杆机构由盘式凸轮和连杆组成，连杆两端通过销轴分别与盘式凸轮和平面磨板连接；电动机通过肋板固定在支座上，电动机转子端口与盘式凸轮通过方头平键固定连接，带动盘式凸轮转动。
2.如权利要求1所述的一种直线往复式预磨机，其特征在于：所述的直线导轨采用工字型滚动摩擦导轨，直线导轨通过螺栓螺母固定于支座上；滚动钢球置于工字型直线导轨的内侧凹形槽内，上下两面各有一排，由保持架固定。
3.如权利要求1所述的一种直线往复式预磨机，其特征在于：所述平面磨板作为直线导轨的移动元件通过滚动钢球与直线导轨紧密贴合，平面磨板下表面两侧设有与滚动钢球相契合的凹型槽，通过滚动钢球的滚动，实现平面磨板在直线导轨上的往复移动，平面磨板前端与往复连杆机构的连杆通过销轴相连，通过连杆移动带动平面磨板移动。
4.如权利要求1所述的一种直线往复式预磨机，其特征在于：所述砂纸固定夹具的底面通过螺钉固定于平面磨板底面，砂纸固定夹具上表面夹口处设有夹具把柄，用手按压夹具把柄，砂纸固定夹具打开，将砂纸两侧分别放进平面磨板两端的夹口，松手后，砂纸固定夹具闭合，从而固定砂纸。
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