CN102862119A - 一种可装夹在卧式车床上的拉伸试样外圆抛光磨具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可装夹在卧式车床上的拉伸试样外圆抛光磨具，包括传动组件、基座、曲柄滑块组件、拉簧和磨头组件，所述基座为叉状型腔铸件，所述传动组件包括丝杠和滑块，所述滑块的前部为螺套结构，所述螺套安装在圆柱腔体内，丝杠从圆柱腔体前端穿入，并以螺纹连接方式与螺套相配合，螺套上开设有键槽，基座上设有嵌入键槽的限位螺钉，所述曲柄滑块组件包括相铰接的连杆和摇杆，连杆的前端与滑块的后端相铰接，摇杆的后端旋转连接于基座的两个叉脚上，所述磨头组件包括支撑杆，所述支撑杆的前端铰接在摇杆的前半部上，支撑杆的后端设有两个毛毡磨头，支撑杆与摇杆之间连接有拉簧。本发明解决了无法在卧式车床上实施轴类件外圆抛光的技术难题。

Description

一种可装夹在卧式车床上的拉伸试样外圆抛光磨具

技术领域

本发明涉及一种对轴类拉伸试样外圆进行抛光打磨的磨具，尤其是指，在抗硫化氢应力腐蚀试验中，装夹在卧式车床上对拉伸试样受力承载段外圆进行抛光打磨作业的专用磨具。

背景技术

抗硫化氢应力腐蚀试验是指在常温常压下，将承受拉伸应力的拉伸试样浸在经酸化并以硫化氢饱和的氯化钠水溶液中，在施加定量轴向载荷的环境下保持720个小时，最终测试其泊松比的材料拉伸试验。

目前试样加工的最后一道工序是外圆磨削，在磨削过程中由于金钢砂轮颗粒较粗，会在试样表面留下划痕。试验时划痕在腐蚀液体及轴向拉应力的双重影响下逐步扩大，最终导致试样断裂。

为确保试样在测试时间内不发生断裂，如果在实验前对试样的浸泡拉伸段进行抛光，这样就可以消除由前道工序磨削产生的周向划痕，避免因加载试验时液体渗入试样表层，而引起的裂纹延展，芯部腐蚀现象。

目前在卧式车床上，尚没有对拉伸试样受力承载段进行抛光打磨的工具,在进行抗硫化氢应力腐蚀试验时，因腐蚀液体渗入试样表层并腐蚀试样芯部，往往导致试样在试验时断裂，因此试验成本相当高而且影响测试结果。据统计，在上述试验时，每100根试样就会出现10根试样断裂的情形。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可装夹在卧式车床上的拉伸试样外圆抛光磨具，配合研磨剂可实现对试样外圆的往复光洁处理，用于对拉伸试样受力承载段的外圆进行抛光打磨作业。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

一种可装夹在卧式车床上的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：包括传动组件、基座、曲柄滑块组件、拉簧和磨头组件，

所述基座为叉状型腔铸件，基座的前半段具有贯通前后的圆柱腔体，后半段为敞口形，基座的后端具有两个叉脚,

所述传动组件包括丝杠和滑块，所述滑块的前部为螺套结构，所述螺套安装在圆柱腔体内，滑块的后部伸出圆柱腔体外，丝杠从圆柱腔体前端穿入，丝杠后端以螺纹连接方式与螺套相配合，螺套上开设有平行于丝杠轴向的键槽，基座上设有嵌入键槽的限位螺钉，

所述曲柄滑块组件包括相铰接的连杆和摇杆，所述连杆的前端与滑块的后端相铰接，所述摇杆的后端经销轴旋转连接于基座的两个叉脚上，

所述磨头组件包括支撑杆，所述支撑杆的前端铰接在摇杆的前半部上，支撑杆的后端设有两个可以转动的毛毡磨头，支撑杆与摇杆之间连接有拉簧。

进一步的改进是，所述基座的前端安装有透盖，丝杠的前端伸出透盖外。

再进一步，所述圆柱腔体的内壁沿周向设有凸缘，所述丝杆对应凸缘处具有轴肩。该结构有利于将轴承卡设在透盖和凸缘之间。

进一步，所述透盖和丝杠轴肩之间的丝杠上套设至少一个深沟球轴承，所述深沟球轴承的外圈的前、后端面分别和透盖、凸缘相抵靠；所述深沟球轴承内圈前端面的丝杠上开设有槽口,所述槽口内镶套有外卡簧，深沟球轴承内圈的前、后端面分别与外卡簧、丝杠轴肩相抵靠。通过这种结构，轴承在丝杠上的位置被固定，确保轴承随丝杠转动时不会水平移动。而外卡簧的设置使丝杠在转动时也不会水平位移，保证了丝杠转动的平稳性和精确性,便于通过丝杠的转动精确地调整毛毡磨头与试样外径之间的贴合程度，确保良好的打磨效果。

作为优选方案，所述键槽开设于螺套的顶端。这样便于限位螺钉的安装。

作为优选方案，毛毡磨头的外径大小为20mm。

作为优选，所述拉簧的两端分别固设于支撑杆的中部与摇杆的中部。

所述基座的截面为方形。

作为优选，深沟球轴承为两个，二者之间设置有轴承隔环。

本发明的磨具组件为开角可调结构，经旋转丝杠，可以带动摇杆实施往复摆动，因此，本发明适应于对外径为Φ18～Φ32拉伸试样外圆进行抛光。

在本发明中，安装在基座内的传动组件是转动驱动单元，曲柄滑块组件为转位联动单元，磨头组件是打磨单元。通过传动单元中滑块的水平移动，实现对连杆和摇杆之间角度的调整，从而使磨具组件中的支撑杆角度改变，以适应打磨过程中拉伸试样外径的变化；也能够实现对不同外径拉伸试样的外圆进行抛光，拉簧的设置使毛毡磨头能够始终压紧在试样外表面，确保对试样的精确打磨。

使用时首先将本发明的磨具放置于机床刀座上，将高度调节至基座前端定位孔圆心与卡盘中心目视齐平，并手动旋压紧固。随后，依所抛光试样外圆直径调节丝杠至毛毡磨头外圆下半部低于试样外圆上半部4-5mm位置，中拖板纵向进给直至双磨头卡位（拉簧张紧）。最后涂抹抛光胶剂至试样外圆，大拖板横向走丝实施往复打磨。

综上，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明解决现有无法在卧式车床上实施轴类件外圆抛光的技术难点。并可以用于对不同直径试样外圆的研磨作业。

2、利用本发明能够有效消除磨削工序产生的周向划痕，进行抛光作业后，拉伸试样在试验时，再没有发生拉伸试样断裂的情形。

3、本发明大大降低了试验成本并有效确保了测试结果的准确性。

附图说明

图1是本发明的外观效果立体示意图；

图2是本发明的整体半剖立体示意图；

图3是本发明的零件分解立体示意图；

图4是本发明传动组件的全剖视图；

图5是图4沿A-A处的剖视图。

图6是本发明曲柄滑块组件的局部立体剖视图；

图7是本发明曲柄滑块组件的旋转剖视图；

图8是本发明磨头组件的局部剖视图；

图9是本发明磨头组件的局部立体示意图；

图10是本发明的最大极限开角示意图；

图11是本发明的最小极限开角示意图；

图12是本发明抛光作业立体示意图；

图13是本发明抛光作业立体示意图；

图14是本发明基座立体示意图；

图15是本发明丝杠立体示意图；

图16是本发明滑块立体示意图；

图17是本发明摇杆立体示意图；

图中：

1是传动组件；2是基座；3是曲柄摇杆组件；4是拉簧；5是磨头组件，6是拉伸试样，7是卡盘，8是刀架，9是顶针。

1a是端盖，1b是轴承隔环，1c是轴承，1d是丝杠，1d-1是轴肩，1e是滑块，1e-1是螺套，1f是限位螺钉，1g是外卡簧；

2a是圆柱腔体，2a-1是凸缘，2b是叉脚；

3a是连杆，3b是摇杆，3c、3f、3g是销轴，3d、3e、3h是外卡簧；

5a是支撑杆，5b、5c、5d、5i、5l是销轴，5f、5g、5h、5j、5k是外卡簧，5e是毛毡磨头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：

如图1至图5所示，一种可装夹在卧式车床上的拉伸试样外圆抛光磨具，包括传动组件1、基座2、曲柄滑块组件3、拉簧4和磨头组件5，

所述基座2为叉状型腔铸件，基座的前半段具有贯通前后的圆柱腔体2a，后半段为敞口形，从图6可以看出，基座的后端具有两个叉脚2b，基座的截面外方形，这样便于装加在卧式车床上。

所述传动组件1包括丝杠1d和滑块1e，所述滑块的前部为螺套结构1e-1，所述螺套安装在圆柱腔体内，滑块的后部伸出圆柱腔体外，丝杠从圆柱腔体前端穿入，丝杠后端以螺纹连接方式与螺套相配合，螺套上开设有平行于丝杠轴向的键槽1h，基座上设有嵌入键槽1h的限位螺钉1f，旋转丝杠可实现滑块相对丝杠进行水平往复移动，限位螺钉与键槽的配合可以限制滑块在平移过程中的周向旋转。作为优选，所述键槽开设于螺套的顶端。

结合图6和图7所示，所述曲柄滑块组件3包括相铰接的连杆3a和摇杆3b，所述连杆的前端与滑块1e的后端相铰接。所述铰接可通过销轴和外卡簧的配合实现，所述摇杆的后端经销轴3c旋转连接于基座2的两个叉脚2b上。当转动丝杠，滑块1e的水平往复移动能够经连杆3a传递给摇杆3b，从而实现曲柄滑块组件以两个叉脚间的销轴为中心的摆动。

结合图8和图9所示，所述磨头组件5包括支撑杆5a，所述支撑杆的前端铰接在摇杆的前半部上，支撑杆的后端设有两个可以转动的毛毡磨头5e，所述毛毡磨头的外径大小为20mm。在支撑杆与摇杆3b之间连接有拉簧4，作为优选，所述拉簧4的两端分别固设于支撑杆的中部与摇杆3b的中部。参照图10和图11所示，通过拉簧对支撑杆的拉力，实现毛毡磨头在对不同外径的拉伸试样打磨抛光时，对试样外圆保持适当的压力，实现两者紧密接触，以达到较佳的打磨效果。

所述基座的前端安装有透盖1a，丝杠的前端伸出透盖外，所述圆柱腔体的内壁沿周向设有凸缘2a-1，所述丝杆对应凸缘处具有轴肩1d-1，所述透盖和丝杠轴肩之间的丝杠上套设至少一个深沟球轴承1c，所述深沟球轴承的外圈的前、后端面分别和透盖、凸缘相抵靠；所述深沟球轴承1c内圈前端面的丝杠上开设有槽口1d-2，所述槽口内镶套有外卡簧1g，深沟球轴承内圈的前、后端面分别与外卡簧、丝杠轴肩相抵靠。通过这种结构，轴承在丝杠上的位置被固定，确保轴承随丝杠转动时不会水平移动。而外卡簧的设置使丝杠在转动时也不会产生水平位移，保证了丝杠转动的平稳性和精确性。便于通过丝杠的转动精确地调整毛毡磨头与试样外径之间的贴合程度，确保良好的打磨效果。

在本发明中，作为优选方案，所述深沟球轴承为两个，二者之间设置有轴承隔环1b，它适应于对外径为Φ18～Φ32拉伸试样外圆进行抛光。

在本发明中，安装在基座内的传动组件是转动驱动单元，曲柄滑块组件为转位联动单元，磨头组件是打磨单元。通过传动单元中滑块的水平移动，实现对连杆和摇杆之间角度的调整，从而使磨具组件中的支撑杆角度改变，以适应打磨过程中拉伸试样外径的变化；也能够实现对不同外径拉伸试样的外圆进行抛光，拉簧的设置使毛毡磨头能够始终压紧在试样外表面，确保对试样的精确打磨。

使用时首先将本发明的磨具放置于机床刀座上，将高度调节至基座前端定位孔圆心与卡盘中心目视齐平，并手动旋压紧固。随后，依所抛光试样外圆直径调节丝杠至毛毡磨头外圆下半部低于试样外圆上半部4-5mm位置，中拖板纵向进给直至双磨头卡位拉簧张紧。最后涂抹抛光胶剂至试样外圆，大拖板横向走丝实施往复打磨。

Claims (10)

1.一种可装夹在卧式车床上的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：

包括传动组件（1）、基座（2）、曲柄滑块组件（3）、拉簧（4）和磨头组件（5），

所述基座(2)为叉状型腔铸件，基座的前半段具有贯通前后的圆柱腔体（2a），后半段为敞口形，基座的后端具有两个叉脚（2b）,

所述传动组件（1）包括丝杠（1d）和滑块（1e），所述滑块的前部为螺套结构（1e-1），所述螺套安装在圆柱腔体内，滑块的后部伸出圆柱腔体外，丝杠从圆柱腔体前端穿入，丝杠后端以螺纹连接方式与螺套相配合，螺套上开设有平行于丝杠轴向的键槽（1h），基座上设有嵌入键槽（1h）的限位螺钉(1f)，

所述曲柄滑块组件(3)包括相铰接的连杆（3a）和摇杆（3b），所述连杆的前端与滑块（1e）的后端相铰接，所述摇杆的后端经销轴(3c)旋转连接于基座（2）的两个叉脚（2b）上，

所述磨头组件（5）包括支撑杆（5a），所述支撑杆的前端铰接在摇杆的前半部上，支撑杆的后端设有两个可以转动的毛毡磨头（5e），支撑杆与摇杆（3b）之间连接有拉簧（4）。

2.如权利要求1所述的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：

所述基座的前端安装有透盖（1a），丝杠的前端伸出透盖外。

3.如权利要求1或2所述的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：

所述圆柱腔体的内壁沿周向设有凸缘（2a-1），所述丝杆对应凸缘处具有轴肩（1d-1）。

4.如权利要求3所述的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：

所述透盖和丝杠轴肩之间的丝杠上套设至少一个深沟球轴承（1c），所述深沟球轴承的外圈的前、后端面分别和透盖、凸缘相抵靠；

所述深沟球轴承（1c）内圈前端面的丝杠上开设有槽口（1d-2）,所述槽口内镶套有外卡簧（1g），深沟球轴承内圈的前、后端面分别与外卡簧、丝杠轴肩相抵靠。

5.如权利要求1所述的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：

所述键槽开设于螺套的顶端。

6.如权利要求1所述的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：

毛毡磨头的外径大小为20mm。

7.如权利要求1所述的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：

所述拉簧（4）的两端分别固设于支撑杆的中部与摇杆（3b）的中部。

8.如权利要求1所述的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：

所述基座的截面为方形。

9.如权利要求1所述的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：

所述深沟球轴承为两个，二者之间设置有轴承隔环（1b）。

10.如权利要求1所述的拉伸试样外圆抛光磨具，其特征在于：

它适应于对外径为Φ18～Φ32拉伸试样外圆进行抛光。

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