CN208496343U - 一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，包括旋转工作台转动机构，所述旋转工作台转动机构由第一垂直旋转台、与第一垂直旋转台互相平行的第二垂直旋转台、设置在第一垂直旋转台与第二垂直旋转台之间的水平旋转台组成，所述第一垂直旋转台上设置有四爪自定心卡盘，所述第一垂直旋转台和四爪自定心卡盘通过法兰盘固定在一起，通过采用本实用新型提供一种三轴旋转工作台，基于X射线旋转定向法测量得到的单晶金属材料的晶体学取向角度参数，在该装置上对样品进行快速定位，再利用通用切割设备对样品进行切割，其可以简化单晶体定向切割的步骤，保证晶体学取向的控制精度，提高工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及旋转工作台领域，尤其涉及一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台。
背景技术
单晶金属材料，即材料内部的原子在三维空间呈有规律地、周期性地排列，或者说晶体的整体在三维方向上由同一空间格子构成，整个晶体中原子在空间的排列为长程有序。单晶金属在机械、力学、电磁学等领域都表现出优异的性能。在新型结构和功能器件的研制过程中，通常需要对单晶金属材料进行切割，获得具有平行于特定晶体学晶面的宏观样品表面。为实现这一目的，通常先利用X射线旋转定向法测定单晶的取向，再根据取向测量结果，在旋转工作台上使单晶体中所选定的晶向与某一宏观方向重合，之后利用高速精密切割机或电火花线切割机加工出需要的平面。
目前高速精密切割机或电火花线切割机所配备的样品夹持工作台，仅能起到紧固被切割样品位置的作用，样品放置位置由操作人员手工决定，无法根据X射线旋转定向法的测量结果调整被切割样品与切割盘或切割丝之间的角度。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，包括旋转工作台转动机构。
所述旋转工作台转动机构由第一垂直旋转台、与第一垂直旋转台互相平行的第二垂直旋转台、设置在第一垂直旋转台与第二垂直旋转台之间的水平旋转台组成，所述第一垂直旋转台上设置有四爪自定心卡盘，所述第一垂直旋转台和四爪自定心卡盘通过法兰盘固定在一起。
所述第一垂直旋转台、水平旋转台和第二垂直旋转台都设置有基座，所述基座内安装有刻度转盘。
三个所述基座的四角锪有沉孔，三个所述刻度转盘的上表面沿圆周开有第一螺纹孔。
所述基座的侧面设置有精度调节块，所述精度调节块的两端设置有粗精度角度调节旋钮和高精度角度调节旋钮，所述精度调节块与基座连接面的正对面上设置有松紧调节旋钮。
所述第一垂直旋转台的基座与所述水平旋转台的刻度转盘通过第一连接杆连接在一起，所述水平旋转台的基座与第二垂直旋转台的刻度转盘通过第二连接杆连接在一起。
所述第一连接杆的一端的端面开有第二螺纹孔，所述第一连接杆的侧面的一端开有第三螺纹孔，所述第二连接杆的一端为与所述沉孔外孔直径相同的圆柱，并在圆柱端面开有第四螺纹孔，所述第二连接杆的侧面的一端开有台阶孔。
所述第一垂直旋转台的基座上的沉孔与第二螺纹孔、所述第三螺纹孔与水平旋转台的刻度转盘上的第一螺纹孔、所述第四螺纹孔与水平旋转台的基座上的沉孔、所述台阶孔与第二垂直旋转台的刻度转盘上的第一螺纹孔均通过螺栓连接固定在一起。
所述第二连接杆与水平旋转台接触的棱边倒角为平面，倒角深度到第二连接杆接触不到所述水平旋转台的刻度转盘。
其有益效果在于，通过采用本实用新型提供一种三轴旋转工作台，可实现在常用的高速精密切割机或电火花线切割机上对单晶金属材料进行定向切割，使样品的宏观表面与特定晶体学晶面平行，基于X射线旋转定向法测量得到的单晶金属材料的晶体学取向角度参数，因为采用了三个独立的旋转台，可实现三维空间角度的匹配，在该装置上对样品进行快速定位，再利用通用切割设备对样品进行切割，其可以简化单晶体定向切割的步骤，保证晶体学取向的控制精度，提高工作效率，具有换位准确，样品装卡简便，使用维护方面的特点。
附图说明
图1是本实用新型所述一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转台的立体图；
图2是本实用新型所述一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转台的爆炸图；
图3是是本实用新型所述一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转台夹持单晶体材料的实施例1；
图4是是本实用新型所述一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转台夹持单晶体材料的实施例2。
图中，1、第一垂直旋转台；2、第二垂直旋转台；3、水平旋转台；4、四爪自定心卡盘；5、法兰盘；6、基座；7、刻度转盘；8、沉孔；9、第一螺纹孔；10、精度调节块；11、粗精度角度调节旋钮；12、高精度角度调节旋钮；13、松紧调节旋钮；14、第一连杆；15、第二连杆； 16、第二螺纹孔；17、第三螺纹孔；18、第四螺纹孔；19、台阶孔； 20、螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1-4所示，一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，包括旋转工作台转动机构。
所述旋转工作台转动机构由第一垂直旋转台1、与第一垂直旋转台 1互相平行的第二垂直旋转台2、设置在第一垂直旋转台1与第二垂直旋转台2之间的水平旋转台3组成，所述第一垂直旋转台1上设置有四爪自定心卡盘4，所述第一垂直旋转台1和四爪自定心卡盘4通过法兰盘5固定在一起。
所述第一垂直旋转台1、水平旋转台3和第二垂直旋转台2都设置有基座6，所述基座6内安装有刻度转盘7。
三个所述基座6的四角锪有沉孔8，三个所述刻度转盘7的上表面沿圆周开有第一螺纹孔9。
所述基座6的侧面设置有精度调节块10，所述精度调节块10的两端设置有粗精度角度调节旋钮11和高精度角度调节旋钮12，所述精度调节块10与基座6连接面的正对面上设置有松紧调节旋钮12。
所述第一垂直旋转台1的基座6与所述水平旋转台3的刻度转盘7 通过第一连接杆13连接在一起，所述水平旋转台3的基座6与第二垂直旋转台2的刻度转盘7通过第二连接杆15连接在一起。
所述第一连接杆13的一端的端面开有第二螺纹孔15，所述第一连接杆13的侧面的一端开有第三螺纹孔16，所述第二连接杆15的一端为与所述沉孔8外孔直径相同的圆柱，并在圆柱端面开有第四螺纹孔 17，所述第二连接杆15的侧面的一端开有台阶孔18。
所述第一垂直旋转台1的基座6上的沉孔8与第二螺纹孔15、所述第三螺纹孔16与水平旋转台3的刻度转盘7上的第一螺纹孔9、所述第四螺纹孔17与水平旋转台3的基座6上的沉孔8、所述台阶孔18 与第二垂直旋转台2的刻度转盘7上的第一螺纹孔9均通过螺栓19连接固定在一起。
所述第二连接杆15与水平旋转台3接触的棱边倒角为平面，倒角深度到第二连接杆15接触不到所述水平旋转台3的刻度转盘7。
结合图3-4，本实用新型所述的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台的实施例为，首先将圆柱状或截面为正方形的长方体状样品单晶金属材料固定在四爪自定心卡盘4中，使样品长度方向的轴线与第一垂直旋转台1的转轴重合，之后根据测得的单晶选定晶面的取向角度参数转动粗精度角度调节旋钮11和高精度角度调节旋钮12 调节第一垂直旋转台1和水平旋转台3的角度，调节完成后拧紧松紧调节旋钮13，使得所需的单晶晶体学平面平行于第二垂直旋转台2的基座6底面，随后将夹持有单晶样品的本实用新型所述的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台整体固定在切割设备上，使第二垂直旋转台2的基座6底面和侧面分别与切割设备的在垂直方向的两个基准面平行，即可切割出具有特定晶体学取向的宏观晶面，最后调节第二垂直旋转台2的角度可进一步切割出与选定晶面呈一定角度的其他取向平面。
进一步地，第二垂直旋转台的基座底面和侧面作为一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台的定位基准面，当一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台的定位基准面与通用切割设备连接时，应使第二垂直旋转台的基座底面垂直于切割设备水平面，使第二垂直旋转台的基座任一基座侧面平行于切割设备水平面。
进一步地，待切割的单晶金属样品应为圆柱体状或长方体状，当进行切割作业时，单晶金属样品应被四爪卡盘紧密夹持，样品的纵向轴线应垂直于四爪卡盘底座平面和第一垂直旋转台的基座底面。
进一步地，本实用新型所述的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台的三个旋转工作台及连接件的材料为铝合金。
本实用新型所采用的四爪自定心卡盘的型号为环球K12型四爪自定心卡盘。
上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，其特征在于：包括旋转工作台转动机构，所述旋转工作台转动机构由第一垂直旋转台(1)、与第一垂直旋转台(1)互相平行的第二垂直旋转台(2)、设置在第一垂直旋转台(1)与第二垂直旋转台(2)之间的水平旋转台(3)组成，所述第一垂直旋转台(1)上设置有四爪自定心卡盘(4)，所述第一垂直旋转台(1)和四爪自定心卡盘(4)通过法兰盘(5)固定在一起。
2.根据权利要求1所述的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，其特征在于：所述第一垂直旋转台(1)、水平旋转台(3)和第二垂直旋转台(2)都设置有基座(6)，所述基座(6)内安装有刻度转盘(7)。
3.根据权利要求2所述的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，其特征在于：三个所述基座(6)的四角锪有沉孔(8)，三个所述刻度转盘(7)的上表面沿圆周开有第一螺纹孔(9)。
4.根据权利要求2所述的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，其特征在于：所述基座(6)的侧面设置有精度调节块(10)，所述精度调节块(10)的两端设置有粗精度角度调节旋钮(11)和高精度角度调节旋钮(12)，所述精度调节块(10)与基座(6)连接面的正对面上设置有松紧调节旋钮(13)。
5.根据权利要求3所述的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，其特征在于：所述第一垂直旋转台(1)的基座(6)与所述水平旋转台(3)的刻度转盘(7)通过第一连接杆(14)连接在一起，所述水平旋转台(3)的基座(6)与第二垂直旋转台(2)的刻度转盘(7)通过第二连接杆(15)连接在一起。
6.根据权利要求5所述的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，其特征在于：所述第一连接杆(14)的一端的端面开有第二螺纹孔(16)，所述第一连接杆(14)的侧面的一端开有第三螺纹孔(17)，所述第二连接杆(15)的一端为与所述沉孔(8)外孔直径相同的圆柱，并在圆柱端面开有第四螺纹孔(18)，所述第二连接杆(15)的侧面的一端开有台阶孔(19)。
7.根据权利要求6所述的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，其特征在于：所述第一垂直旋转台(1)的基座(6)上的沉孔(8)与第二螺纹孔(16)、所述第三螺纹孔(17)与水平旋转台(3)的刻度转盘(7)上的第一螺纹孔(9)、所述第四螺纹孔(18)与水平旋转台(3)的基座(6)上的沉孔(8)、所述台阶孔(19)与第二垂直旋转台(2)的刻度转盘(7)上的第一螺纹孔(9)均通过螺栓(20)连接固定在一起。
8.根据权利要求5所述的一种适用于单晶体材料定向切割的三轴旋转工作台，其特征在于：所述第二连接杆(15)与水平旋转台(3)接触的棱边倒角为平面，倒角深度到第二连接杆(15)接触不到所述水平旋转台(3)的刻度转盘(7)。
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