CN103612204B - 一种磨削夹具及磨削方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种适合球形材料的端面磨削夹具及磨削方法,球体样品由四根弹性夹持竿夹持,由手持板带动四根弹性夹持竿、转盘夹竿座、圆弧转架、芯轴一起向下旋转,使球体样品下落后磨削加工出下部端面,当下部端面磨制成平面后,旋转手持板,四根弹性夹持竿、转盘夹竿座和转盘结构同时旋转,带动球体样品旋转180°后,球体样品已磨制的端面向上,未磨制端面向下继续磨制;有效保证球体上下端面的平整性和平行度。

Description

一种磨削夹具及磨削方法
技术领域
本发明属于材料检测领域中的材料磨削夹具,尤其是一种适合球形材料的端面磨制夹具。
背景技术
随着对材料性能要求的提高,实验室对材料的硬度和化学元素的分析的检测要求随之提高。目前,广泛采用直读光谱仪分析材料的化学元素,当检测材料的硬度时,需先将待检测材料磨制出两平行端面,才能通过直读光谱仪检测出准确的硬度值。然而,当待检测材料是球体形状时,由于球体的形状特殊,要磨制出上下两平行端面十分困难,一般是依赖经验磨制出符合要求的端面,费时费工。因此,急需一种夹具,能够磨制出检测材料是球体形状的符合要求的端面。
发明内容
本发明提供一种球体材料的端面磨削夹具及使用该磨削夹具的磨削方法,有效保证球体上下端面的平行度,从而保证检测的可靠性。
本发明所述一种磨削夹具采用的技术方案是:最下部是磁铁座,磁铁座固定连接垂直的立架底端,立架顶端固定连接圆环套座,圆环套座右端固定连接水平放置的圆环套,圆环套右侧是开口朝右的U型的圆盘架,螺栓有间隙地穿过圆盘架的U型底面上的通孔后固定连接圆环套座;圆盘架的U型开口内放置圆盘,两个螺柱穿过圆盘架6的U型两侧面的通孔固定连接圆盘,圆盘以螺柱为旋转中心在圆盘架内上下转动;圆盘中心连接芯轴的左端,芯轴右端依次套有圆弧转架与转盘夹竿座,转盘夹竿座中心处固定连接转盘结构,转盘结构左端外圆切向延伸一个凸台,圆弧转架右端具有一个半圆缺口,圆弧转架套在转盘结构外且凸台位于半圆缺口处并可在半圆缺口内在180°范围内转动,转盘夹竿座右侧是四根弹性夹持竿和一个手持板,转盘夹竿座和手持板上均对应分布若干夹竿孔,四根弹性夹持竿左端固定连接于转盘夹竿座上的夹竿孔处、右端均连接于手持板上的夹竿孔处;手持板右侧固定连接把手。
本发明一种使用所述磨削夹具的磨削方法采用的技术方案是包括以下步骤:A、球体样品由四根弹性夹持竿夹持,将四根弹性夹持竿的右端分别插进手持板的夹竿孔中并固定;B、通过把手下压手持板,由手持板带动四根弹性夹持竿、转盘夹竿座、圆弧转架、芯轴一起向下旋转,使球体样品下落后磨削加工出下部端面;C、当下部端面磨制成平面后,旋转手持板,四根弹性夹持竿、转盘夹竿座和转盘结构同时旋转,带动球体样品旋转180°后,球体样品已磨制的端面向上,未磨制端面向下继续磨制。
本发明采用上述技术方案后具有以下技术效果:
1、本发明通过四根带有橡胶套的弹性夹持竿夹持住球体的上下部分,能防止磨制加工时球体自旋转,保证端面的平整性。
2、本发明通过圆弧转盘的结构特点,能实现在磨制加工完成一侧端面后,翻转180°后,磨制加工出平行端面,能有效保证球体上下端面的平行度。
3、本发明因圆盘座的结构特点,圆盘可以旋转360°,待调整好水平度后再进行磨削加工,使本发明可适用于各种砂轮盘布置情况的磨削加工设备,拓展了该夹具的使用范围。
4、本发明结构简单,设计合理,使用方便灵活,简化了检测过程,提高了检测的可靠性和生产效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的结构拆分示意图;
图3是图2中圆弧转架10、转盘夹竿座11和转盘结构22的拆分示意图;
图4是图3中圆弧转架10、转盘夹竿座11和转盘结构22的组装结构主视放大图,其中图4(a)和图4(b)是转盘结构22所处的两个极限位置;
图5是本发明的工作状态示意图。
图中:1.磁铁座;2.立架;3.圆环套座;4.定位螺钉;5.锁紧螺钉;6.圆盘架;7.圆盘;8.芯轴;9.螺拴;10.圆弧转架;11.转盘夹竿座;12.弹性夹持竿;13.橡胶套;14.手持板;15.把手;16.螺钉;17.螺栓;18.圆环套;19.球体样品;20.平磨机;21.砂轮;22.转盘结构;23凸台;24半圆缺口。
具体实施方式
如图1所示,本发明最下部是磁铁座1,磁铁座1的底面水平,用于水平固定安装在台面上。磁铁座1通过螺纹固定连接立架2的底端,立架2垂直向上,其顶端穿过圆环套座3上的通孔,可以上下调节圆环套座3在立架2上的高度,并通过定位螺钉4将圆环套座3固定。
圆环套座3上固定连接圆环套18,固定时,在圆环套18外圆环上开有四个螺纹孔,通过四个锁紧螺钉5固定,圆环套18的轴心线水平放置。在圆环套18的右侧是U型的圆盘架6,圆盘架6的U型开口朝右,圆盘架6的U型底面的中心处开有通孔,螺栓17有间隙地穿过U型底面上的通孔后固定连接于圆环套座3中心处的螺纹孔上,这样,一是可限制圆盘架6在水平方向的移动,二是可使圆盘架6在圆环套18内绕轴心自由转动。
圆盘架6的U型开口内安装圆盘7,圆盘7的轴心线与圆盘架6的中心线、圆环套18的中心线共线。在圆盘架6的U型两侧面上开有通孔,两个螺柱9穿过通孔后连接固定连接圆盘7,圆盘7以螺柱9为旋转中心,可在圆盘架6内上下转动。
圆盘7的右侧安装与圆盘7同轴心线的芯轴8,在圆盘7中心处开有方形联轴孔,与芯轴8左端过盈配合进行固定连接;芯轴8右端依次套上圆弧转架10与转盘夹竿座11,其中圆弧转架10的中心处同样开有方形联轴孔,固定连接芯轴8的右端。芯轴8的右端用带垫片的螺钉16将圆弧转架10和转盘夹竿座11锁紧。
圆盘7与芯轴8构成工作时的转动轴。根据实际磨削情况转动调整圆盘架6的水平度。水平度调整完毕后,通过拧紧安装在圆环套18上的四个锁紧螺钉5将圆盘架6锁紧固定。
参见图3所示,转盘夹竿座11的中心处固定一个转盘结构22,转盘结构22的左端外圆切向延伸一个凸台23。圆弧转架10的右端具有一个半圆缺口24,将圆弧转架10套在转盘结构22外,使凸台23位于半圆缺口24处,凸台23可在圆弧转架10的半圆缺口24内转动,由于半圆缺口24的限制,凸台23只能完成180°以内的转动,也就是与转盘结构22固定连接的转盘夹竿座11也只能在180°以内转动。
转盘夹竿座11的右侧是四根弹性夹持竿12和一个手持板14,转盘夹竿座11和手持板14上均对应分布着若干夹竿孔,四根弹性夹持竿12的左端固定连接于转盘夹竿座11上的夹竿孔处,四根弹性夹持竿12的右端连接于手持板14上的夹竿孔处。具体可将四根弹性夹持竿12的左端通过螺纹与转盘夹竿座11固定,四根弹性夹持竿12的右端套在手持板14上的光孔上。四根弹性夹持竿12上均套上橡胶套13,以增加摩擦力。四根弹性夹持竿12上下各两根,均水平布置,上面两根同高度,下面两根同高度。手持板14的右侧是把手15,把手15与手持板14固定连接在一起。
如图4所示,本发明工作时,以平磨机21为例,砂轮盘21水平放置,磁铁座1吸住平磨机20台面或吸住平磨机20侧面板固定。根据球体的大小调节圆环套座3的高度,将球体样品19由四根弹性夹持竿12夹持后,将四根弹性夹持竿12的右端分别插进手持板14的夹竿孔中并固定,根据球体的大小,调节并控制四根弹性夹持竿12之间的空间,防止磨制加工时球体自旋转,保证端面的平整性,保证夹持稳定。通过把手15向下压手持板14,由手持板14带动四根弹性夹持竿12、转盘夹竿座11、圆弧转架10、芯轴8一起向下旋转,同时,圆盘7通过两个螺栓9在圆盘架6的U型侧面的通孔内转动,构成把手15下压时的转动轴。使得球体样品19下落在砂轮盘21上,磨削加工出球体样品19的球体下部端面;当下部端面磨制成平面之后,稍微上抬把手15,然后旋转手持板14,四根弹性夹持竿12、转盘夹竿座11和转盘结构22同时旋转,带动球体样品19旋转,由于圆弧转架10的半圆缺口24结构的限制,手持板14转动180°后,凸台23便被半圆缺口24限制,不能再转。旋转180°后,使球体样品19已磨制端面向上,另一端未磨制端面向下,开始继续磨制平行端面,保证球体样品19的两磨制表面的平行度。该夹具可适用于各种砂轮盘布置情况的磨削加工设备,拓展了使用范围。

Claims (6)

1.一种磨削夹具,其特征是:最下部是磁铁座(1),磁铁座(1)固定连接垂直的立架(2)底端,立架(2)顶端固定连接圆环套座(3),圆环套座(3)右端固定连接水平放置的圆环套(18),圆环套(18)右侧是开口朝右的U型的圆盘架(6),螺栓(17)有间隙地穿过圆盘架(6)的U型底面上的通孔后固定连接圆环套座(3);圆盘架(6)的U型开口内放置圆盘(7),两个螺柱(9)穿过圆盘架(6)的U型两侧面的通孔固定连接圆盘(7),圆盘(7)以螺柱(9)为旋转中心在圆盘架(6)内上下转动;圆盘(7)中心连接芯轴(8)的左端,芯轴(8)右端依次套有圆弧转架(10)与转盘夹竿座(11),转盘夹竿座(11)中心处固定连接转盘结构(22),转盘结构(22)左端外圆切向延伸一个凸台(23),圆弧转架(10)右端具有一个半圆缺口(24),圆弧转架(10)套在转盘结构(22)外且凸台(23)位于半圆缺口(24)处并可在半圆缺口(24)内在180°范围内转动,转盘夹竿座(11)右侧是四根弹性夹持竿(12)和一个手持板(14),转盘夹竿座(11)和手持板(14)上均对应分布若干夹竿孔,四根弹性夹持竿(12)左端固定连接于转盘夹竿座(11)上的夹竿孔处、右端均连接于手持板(14)上的夹竿孔处;手持板(14)右侧固定连接把手(15)。
2.根据权利要求1所述的一种磨削夹具,其特征是:圆环套(18)、圆盘架(6)、圆盘(7)、芯轴(8)、转盘夹竿座(11)以及手持板(14)的中心共线。
3.根据权利要求1所述的一种磨削夹具,其特征是:四根弹性夹持竿(12)上下各两根,均水平布置,上面两根弹性夹持竿(12)同高度,下面两根弹性夹持竿(12)同高度。
4.根据权利要求1所述的一种磨削夹具,其特征是:四根弹性夹持竿(12)上均套有橡胶套(13)。
5.一种使用如权利要求1所述磨削夹具的磨削方法,其特征是包括以下步骤:
A、球体样品(19)由四根弹性夹持竿(12)夹持,将四根弹性夹持竿(12)的右端分别插进手持板(14)的夹竿孔中并固定;
B、通过把手(15)下压手持板(14),由手持板(14)带动四根弹性夹持竿(12)、转盘夹竿座(11)、圆弧转架(10)、芯轴(8)一起向下旋转,使球体样品(19)下落后磨削加工出下部端面;
C、当下部端面磨制成平面后,旋转手持板(14),四根弹性夹持竿(12)、转盘夹竿座(11)和转盘结构(22)同时旋转,带动球体样品(19)旋转180°后,球体样品(19)已磨制的端面向上,未磨制端面向下继续磨制。
6.根据权利要求5所述的磨削方法,其特征是:步骤A中,根据球体样品(19)的大小调节四根弹性夹持竿(12)之间的空间。
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