CN112846389A - 一种小型全自动精密金相切割机的使用方法 - Google Patents

一种小型全自动精密金相切割机的使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种小型全自动精密金相切割机的使用方法，包括壳体、切割模块和样品夹持模块；切割模块包括电机、切割锯片和储水槽，电机位于壳体内部空间，切割锯片安装于电机的输出轴的端部，储水槽安置于切割锯片下方；样品夹持模块包括纵向电动移动机构、横向移动机构和夹具；通过样品夹持模块可实现样品XY两个方向的移动，便于微调样品切割位置，也可实现连续多道次精密切割。通过透明储水槽进行冷却，大大简化冷却系统，且方便观察水位。透明保护罩紧邻切割片和样品，便于实时观察切割情况。本发明通过简化和改进冷却系统、样品夹持和送进系统，相比于现有设备，具有结构简单、体积小巧、成本较低、使用便捷的特点。

Description

一种小型全自动精密金相切割机的使用方法
技术领域
本发明属于切割装置技术领域，具体涉及一种小型全自动精密金相切割机的使用方法。
背景技术
金相分析是常规材料检测分析手段，旨在揭示材料的微观组织特征。取样是金相试样制备的第一道工序，要求截取过程不能引起显微组织的变化。因此，机械切割成为金相取样的主流方法。
目前精密金相切割机的基本原理相似，均通过高速旋转的切割片进行切割，一般通过水或者专用冷却液进行冷却。根据样品送进方式，可分为手动型和全自动型，手动型主要为手动控制样品送进机构进行切割；全自动型为芯片协同控制切割、冷却、样品送进等流程。全自动精密金相切割机一般使用大功率电机带动超薄金刚石切割片高速旋转，由样品夹持和送进机构线性移动送进样品，进行切割，同时通过自循环冷却系统进行冷却。但目前全自动精密金相切割机样品夹持和送进机构只能进行单方向线性移动，不便于微调样品切割位置，也难以实现连续多道次精密切割；冷却系统主要通过输送泵和管路输送水或者专用冷却液实现样品冷却，系统较为复杂；另外，由于设备体积较大，观察窗距样品较远，难以清晰观察切割状况。综上，目前全自动精密金相切割机主要存在结构复杂、体积较大、成本高昂、使用不便的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种小型全自动精密金相切割机的使用方法，可实现金相样品的全自动送料和精密切割，同时具有结构简单、体积小巧，成本低廉的特点。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种小型全自动精密金相切割机的使用方法，包括壳体、切割模块、样品夹持模块和控制模块；
所述的切割模块包括电机、切割锯片和储水槽，电机位于壳体内部空间，切割锯片安装于电机的输出轴的端部，储水槽安置于切割锯片下方；
样品夹持模块包括纵向电动移动机构、横向移动机构和夹具；
纵向电动调节机构包括第一底座、驱动电机、第一滚珠丝杆、第一光轴、第一滑块，驱动电机固定在第一底座的侧部，第一滚珠丝杆转动安装在第一底座上，并且驱动电机的输出轴与第一滚珠丝杆连接，第一光轴的数量优选为两个，平行布置在第一滚珠丝杆的两侧，所述第一滑块穿设于第一滚珠丝杆和第一光轴上，能够在驱动电机的驱动下实现自动线性移动；
所述横向调节机构设置在纵向电动调节机构的第一滑块上，与纵向电动移动机构相垂直，通过纵向电动调节机构能够带动横向调节机构整体进行纵向移动；所述横向调节机构包括第二底座、第二滚珠丝杆和第二光轴，第二滚珠丝杆转动安装在第二底座上，第二光轴的数量为两个，平行布置在第二滚珠丝杆的两侧，第二滚珠丝杆的外端连接有旋钮，方便操作第二滚珠丝杆旋转；
所述夹具安装于横向调节机构的第二滚珠丝杆和第二光轴上，当旋转横向调节机构的旋钮时，旋钮带动第二滚珠丝杆旋转，进而第二滚珠丝杆驱动夹具沿第二光轴进行横向位置调节；
所述控制模块包括控制器、驱动器、电源模块、LCD显示屏，其中，所述电源模块固定于壳体内部，其预留标准插口，可连接市电，为设备提供电能；驱动器固定于壳体内部，其分别与电源模块、控制器、切割模块的电机、纵向电动调节机构的驱动电机电性连接；控制器与LCD显示屏和按钮电性连接，可通过按钮调整切割模块的电机转速和纵向电动调节机构的进给速度，LCD显示屏实时显示工作参数；
使用时，首先将待切割的金相样品固定在夹具上，然后调节横向调节机构确定好金相样品的切割位置，并设定好纵向电动调节机构的进给速度，然后启动切割模块的电机和纵向电动调节机构的驱动电机，进而纵向电动调节机构按照设定的进给速度带动夹具上的金相样品向切割锯片运动，进行切割。
在上述技术方案中，所述壳体包括上壳体、下壳体、水槽口，上、下壳体通过螺栓紧密连接；水槽口为矩形，开设在下壳体上，便于水槽的放入和取出。
在上述技术方案中，在切割锯片上方安装有保护罩。
在上述技术方案中，所述夹具包括第二底座、调节螺杆、第三光轴和活动块，第二底座穿设安装于第二滚珠丝杆和第二光轴上，第二底座的两端设置有凸起的支臂，所述调节螺杆通过螺纹穿设于第二底座的其中一个支臂上，所述第三光轴的数量为两个，两个第三光轴相平行，设置在第二底座的两支臂之间，所述活动块滑动安装在第三光轴上，能够沿第三光轴滑动，使用时，将金相样品放置在活动块和支臂之间，通过旋转调节螺杆实现对金相样品的夹紧和松开。
在上述技术方案中，电机为120W微型交流异步电机，尺寸约为
Figure BDA0002880354460000031
在上述技术方案中，切割锯片为金刚石切割锯片，尺寸为
Figure BDA0002880354460000032
在上述技术方案中，储水槽尺寸约为55mm×45mm×200mm，材质为透明塑料，储水槽中的水位能够没过切割锯片的下端，在切割时达到冷却效果。
在上述技术方案中，保护罩材质同样为透明塑料，尺寸约为260mm×160mm×100mm。
本发明的优点和有益效果为：
本发明的技术方案通过新型样品夹持模块，可实现样品XY两个方向的移动，便于微调样品切割位置，也可实现连续多道次精密切割。通过透明储水槽进行冷却，大大简化冷却系统，且方便观察水位。透明保护罩紧邻切割片和样品，便于实时观察切割情况。本发明通过简化和改进冷却系统、样品夹持和送进系统，相比于现有设备，具有结构简单、体积小巧、成本较低、使用便捷的特点。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明的壳体内部结构图。
图3为本发明的样品夹持模块结构图。
图4为本发明的电气连接示意图。
图中：1.上壳体，2.LCD显示屏，3.按钮，4.下壳体，5.切割锯片，6.输出轴，7.储水槽，8.保护罩，9.水槽口，10.驱动电机，11.第一滚珠丝杆，12.第一光轴，13.第一滑块，14.第二底座，15.旋钮，16.第二滚珠丝杆，17.第二光轴，18.调节螺杆的端头，19.调节螺杆，20.第三光轴，21.活动块，22.控制器，23.驱动器，24.电源模块，25.电机。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
参考图1-4，一种小型全自动精密金相切割机，包括壳体、切割模块、样品夹持模块和控制模块四个部分。
所述壳体包括上壳体1、下壳体4、水槽口9，上壳体1尺寸约为230mm×260mm×90mm，下壳体4尺寸约为33cm×26cm×12cm，壳体材质为Q235低碳钢，表面做喷漆处理，上下壳体通过螺栓紧密连接。水槽口9为矩形，开设在下壳体上，尺寸为60mm×50mm，便于水槽的放入和取出。
所述的切割模块主要包括电机25、切割锯片5、储水槽7和保护罩8，电机25为120W微型交流异步电机，尺寸约为
Figure BDA0002880354460000041
电机25位于上壳体1和下壳体4之间的内部空间，通过螺栓固定于下壳体底面；切割锯片5为金刚石切割锯片，尺寸为
Figure BDA0002880354460000042
其安装于电机25的输出轴6的端部，通过专用压块固定；储水槽7通过水槽口9放置于下壳体底面上，尺寸约为55mm×45mm×200mm，材质为透明塑料，储水槽7中的水位能够没过切割锯片5的下端，在切割时达到冷却效果；保护罩8材质同样为透明塑料，尺寸约为260mm×160mm×100mm，保护罩8罩在切割锯片5上方，防止切割时水的飞溅，同时便于贴近观察切割工作状况。
样品夹持模块包括纵向电动移动机构、横向移动机构和夹具三部分。
纵向电动调节机构包括第一底座m、驱动电机10、第一滚珠丝杆11、第一光轴12、第一滑块13，驱动电机10固定在第一底座m的侧部，第一滚珠丝杆11转动安装在第一底座m上，并且驱动电机10的输出轴与第一滚珠丝杆11连接，第一光轴12的数量优选为两个，平行布置在第一滚珠丝杆11的两侧，所述第一滑块13穿设于第一滚珠丝杆11和第一光轴12上，能够在驱动电机10的驱动下实现自动线性移动。
所述横向调节机构设置在纵向电动调节机构的第一滑块13上，与纵向电动移动机构相垂直，通过纵向电动调节机构能够带动横向调节机构整体进行纵向移动。具体来讲，所述横向调节机构包括第二底座14、第二滚珠丝杆16和第二光轴17，第二滚珠丝杆16转动安装在第二底座14上，第二光轴17的数量优选为两个，平行布置在第二滚珠丝杆16的两侧，第二滚珠丝杆16的外端连接有旋钮15，方便调节第二滚珠丝杆16旋转。
所述夹具安装于横向调节机构的第二滚珠丝杆16和第二光轴17上，当旋转横向调节机构的旋钮15时，旋钮15带动第二滚珠丝杆16旋转，进而第二滚珠丝杆16驱动夹具沿第二光轴17进行横向位置调节。具体的讲，所述夹具包括第二底座n、调节螺杆19、第三光轴20和活动块21，第二底座n穿设安装于第二滚珠丝杆16和第二光轴17上(即第二底座n上设置有用于与第二滚珠丝杆16配合的螺纹孔和用于与第二光轴17配合的通孔)，第二底座n为[型框架，即第二底座n的两端设置有凸起的支臂，所述调节螺杆19通过螺纹穿设于第二底座n的其中一个支臂上，所述第三光轴20的数量优选为两个，两个第三光轴20相平行，设置在第二底座n的两支臂之间，所述活动块21滑动安装在第三光轴上，能够沿第三光轴滑动，使用时，将金相样品放置在活动块21和支臂之间，通过旋转调节螺杆19(对调节螺杆的端头18进行旋转操作)实现对金相样品的夹紧和松开。
所述控制模块主要包括控制器22、驱动器23、电源模块24、LCD显示屏2，其中，所述电源模块24通过螺钉固定于下壳体4内部底面上，其预留标准插口，可连接市电，为设备提供电能；驱动器23通过螺钉固定于下壳体4内部底面上，其分别与电源模块24、控制器22、电机25、驱动电机10电性连接，由电源模块24提供电能，然后驱动控制器22、电机25、驱动电机10工作。控制器22同时与LCD显示屏2和按钮3电性连接，可通过按钮3调整电机25转速和驱动电机10速度(通过驱动电机10转速能够确定纵向电动调节机构的直线进给速度)，LCD显示屏2实时显示工作参数。
使用时，首先将待切割的金相样品固定在夹具上，然后调节横向调节机构确定好金相样品的切割位置，并设定好纵向电动调节机构的进给速度，然后启动切割模块的电机25和纵向电动调节机构的驱动电机10，进而纵向电动调节机构按照设定的进给速度带动夹具上的金相样品向切割锯片5运动，进行切割。使用过程中，通过调节横向调节机构能够实现控制金相样品的切割位置和切片厚度。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种小型全自动精密金相切割机的使用方法，其特征在于：小型全自动精密金相切割机包括壳体、切割模块、样品夹持模块和控制模块；
所述的切割模块包括电机、切割锯片和储水槽，电机位于壳体内部空间，切割锯片安装于电机的输出轴的端部，储水槽安置于切割锯片下方；
样品夹持模块包括纵向电动移动机构、横向移动机构和夹具；
纵向电动调节机构包括第一底座、驱动电机、第一滚珠丝杆、第一光轴、第一滑块，驱动电机固定在第一底座的侧部，第一滚珠丝杆转动安装在第一底座上，并且驱动电机的输出轴与第一滚珠丝杆连接，第一光轴的数量优选为两个，平行布置在第一滚珠丝杆的两侧，所述第一滑块穿设于第一滚珠丝杆和第一光轴上，能够在驱动电机的驱动下实现自动线性移动；
所述横向调节机构设置在纵向电动调节机构的第一滑块上，与纵向电动移动机构相垂直，通过纵向电动调节机构能够带动横向调节机构整体进行纵向移动；所述横向调节机构包括第二底座、第二滚珠丝杆和第二光轴，第二滚珠丝杆转动安装在第二底座上，第二光轴的数量为两个，平行布置在第二滚珠丝杆的两侧，第二滚珠丝杆的外端连接有旋钮，方便操作第二滚珠丝杆旋转；
所述夹具安装于横向调节机构的第二滚珠丝杆和第二光轴上，当旋转横向调节机构的旋钮时，旋钮带动第二滚珠丝杆旋转，进而第二滚珠丝杆驱动夹具沿第二光轴进行横向位置调节；
所述控制模块包括控制器、驱动器、电源模块、LCD显示屏，其中，所述电源模块固定于壳体内部，其预留标准插口，可连接市电，为设备提供电能；驱动器固定于壳体内部，其分别与电源模块、控制器、切割模块的电机、纵向电动调节机构的驱动电机电性连接；控制器与LCD显示屏和按钮电性连接，可通过按钮调整切割模块的电机转速和纵向电动调节机构的进给速度，LCD显示屏实时显示工作参数；
使用时，首先将待切割的金相样品固定在夹具上，然后调节横向调节机构确定好金相样品的切割位置，并设定好纵向电动调节机构的进给速度，然后启动切割模块的电机和纵向电动调节机构的驱动电机，进而纵向电动调节机构按照设定的进给速度带动夹具上的金相样品向切割锯片运动，进行切割。
2.根据权利要求1所述的小型全自动精密金相切割机的使用方法，其特征在于：所述壳体包括上壳体、下壳体、水槽口，上、下壳体通过螺栓紧密连接；水槽口为矩形，开设在下壳体上，便于水槽的放入和取出。
3.根据权利要求1所述的小型全自动精密金相切割机的使用方法，其特征在于：在切割锯片上方安装有保护罩。
4.根据权利要求1所述的小型全自动精密金相切割机的使用方法，其特征在于：所述夹具包括第二底座、调节螺杆、第三光轴和活动块，第二底座穿设安装于第二滚珠丝杆和第二光轴上，第二底座的两端设置有凸起的支臂，所述调节螺杆通过螺纹穿设于第二底座的其中一个支臂上，所述第三光轴的数量为两个，两个第三光轴相平行，设置在第二底座的两支臂之间，所述活动块滑动安装在第三光轴上，能够沿第三光轴滑动，使用时，将金相样品放置在活动块和支臂之间，通过旋转调节螺杆实现对金相样品的夹紧和松开。
5.根据权利要求1所述的小型全自动精密金相切割机的使用方法，其特征在于：电机为120W微型交流异步电机，尺寸约为
Figure FDA0002880354450000021
6.根据权利要求1所述的小型全自动精密金相切割机的使用方法，其特征在于：切割锯片为金刚石切割锯片，尺寸为
Figure FDA0002880354450000022
7.根据权利要求1所述的小型全自动精密金相切割机的使用方法，其特征在于：储水槽尺寸约为55mm×45mm×200mm，材质为透明塑料，储水槽中的水位能够没过切割锯片的下端，在切割时达到冷却效果。
8.根据权利要求3所述的小型全自动精密金相切割机的使用方法，其特征在于：保护罩材质同样为透明塑料，尺寸约为260mm×160mm×100mm。
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