一种用于金相试样自动磨抛的装置及其使用方法

专利2026-04-06  18


本发明涉及金相加工,尤其涉及一种用于金相试样自动磨抛的装置及其使用方法。


背景技术:

1、在材料研究领域中,金相观察与分析是研究金属材料性能的重要方式之一,金相试样的制作质量对金相观察结果产生直接影响。现阶段,在高校或研究机构中,多数仍然采用手工操作的方法制作金相试样,对试样毛坯进行切割,利用镶样粉将试样镶嵌在外模中,待镶样粉固化,随后操作者手持镶嵌好的试样在砂纸上进行研磨。

2、在研磨过程中,需按粗细顺序更换五次砂纸,每更换一次砂纸,试样研磨面旋转90°以将上一次研磨的划痕全部覆盖;研磨完成后,再手持试样在抛光机上进行抛光。整个过程需更换砂纸和抛光布等,操作繁琐、效率低且劳动强度大,并且金相试样的磨抛质量与操作者的熟练程度有很大关联,难以保证磨抛面的平面度;同时手持试样在研磨过程中,经验不足的操作者手指很容易触碰到砂纸,将指甲甚至手指磨伤,手工操作安全系数低。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题,而提出的一种用于金相试样自动磨抛的装置及其使用方法。

2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

3、一种用于金相试样自动磨抛的装置,包括工作台,还包括:

4、转动座,所述转动座转动连接在工作台上,所述转动座包括与工作台转动相连的底板、与底板固连的转动杆以及与转动杆远离底板一端相连的顶板,所述工作台内设置有用于驱动转动杆旋转的第一电机;

5、磨抛机构,所述磨抛机构包括若干呈圆周均匀分布在顶板上的磨抛部以及用于驱动若干磨抛部同步工作的驱动件;以及

6、安装座,所述安装座与工作台之间设置有连接座,所述安装座内放置有金相样品;

7、其中,所述顶板上开设有用于下放金相样品的下料口,所述下料口置于相邻两个磨抛部之间。

8、优选的,所述磨抛部包括转动连接在顶板上的转动轴以及与转动轴固连的安装板,其中一个磨抛部的安装板上安装有抛光轮,其余磨抛部的安装板上安装有打磨砂纸,若干所述磨抛部安装板上的打磨砂纸粗糙度不同,多个所述磨抛部的打磨砂纸磨粒从粗到细依次沿顶板圆周方向设置。

9、优选的,所述驱动件包括固设在顶板上的第二电机,所述第二电机与其中一个磨抛部的转动轴相连,每个所述磨抛部的转动轴上均设置有驱动齿轮,所述顶板上转动连接有与驱动齿轮啮合的上齿轮环。

10、优选的,所述底板上固设有环形板,所述环形板的顶部固设有下齿轮环,所述安装座上设置有与下齿轮环啮合的从动齿轮。

11、优选的,所述安装座与底板滑动相连,所述安装座的底部设置有与底板活动相抵的滚珠。

12、优选的,所述连接座包括分别设置在安装座和工作台上的耳板以及设置在两个耳板之间的第一弹性伸缩杆,所述安装座的底部开设有凹槽,所述凹槽内固设有上凸块,所述底板上设置有与上凸块活动相抵的下凸块。

13、优选的,所述安装座包括与从动齿轮固连的基座、固设在基座上的若干弹性块以及与弹性块固连的橡胶垫片,若干所述弹性块与基座的顶部合围形成用于放置金相样品的放置腔,所述凹槽开设在基座底部,所述连接座的上侧耳板与基座相连。

14、优选的,所述工作台侧边固设有l形连杆,所述l形连杆远离工作台的一端连接有套座,所述套座套设在安装座的外侧,且所述套座内侧壁设置为锥形曲面,所述弹性块外壁开设为与锥形曲面活动相抵的倾斜挤压面。

15、优选的,所述基座包括上座体和下座体,所述下座体内螺纹连接有调节螺杆,所述调节螺杆与上座体转动相连。

16、本发明还公开了一种用于金相试样自动磨抛的装置的使用方法,包括以下步骤:

17、s1:初始时,顶板的下料口与下侧安装座正对,工作人员将金相样品从下料口下放在若干弹性块合围形成的放置腔内;

18、s2:随后控制第一电机运行,第一电机的输出轴带动转动杆旋转,转动杆转动时带动转动座相对工作台转动,转动座转动时通过底板带动下齿轮环旋转,下齿轮环与安装座下侧的从动齿轮啮合传动,使得从动齿轮带动安装座以及安装座内侧放置的金相样品转动,改变金相样品的磨抛角度;

19、s3:随着转动座持续转动,底板上的下凸块与基座下侧的上凸块逐渐靠近相抵,上凸块受力带动基座上移,第一弹性伸缩杆被上拉,使基座带动上侧的金相样品上移并逐渐靠近安装板;

20、且在基座上抬后,弹性块外侧倾斜挤压面与套座内侧壁的锥形曲面抵接,弹性块受力带动橡胶垫片向金相样品处靠近,使弹性块配合橡胶垫片对进行金相样品自动夹持;

21、s4:在下凸块与上凸块端点抵接时,此时夹持中的金相样品顶面与最大磨粒的打磨砂纸抵接;

22、s5:然后控制第二电机运行,第二电机的输出轴带动其中一个磨抛部的转动轴旋转,该转动轴上的驱动齿轮与顶板上的上齿轮环啮合传动,上齿轮环带动其余转动轴上的驱动齿轮转动,实现若干磨抛部同时工作,最大磨粒的打磨砂纸对夹持中的金相样品初步打磨;

23、s6:随后重复s2-s3,使转动座圆周转动带动另一打磨砂纸与转动角度后的夹持中的金相样品抵接,重复s5,完成对金相样品的进一步精细打磨工作;

24、s7:重复s6,直至最小磨粒的打磨砂纸对金相样品打磨完毕,从而实现对金相样品粗磨后的精磨,再次重复s2-s3,此时转动座带动安装有抛光轮的磨抛部置于金相样品的上侧,且抛光轮底侧与金相样品上侧抵接,控制第二电机运行,使抛光轮对金相样品进行抛光工作。

25、与现有技术相比,本发明提供了一种用于金相试样自动磨抛的装置及其使用方法,具备以下有益效果:

26、1、该用于金相试样自动磨抛的装置及其使用方法,通过将研磨与抛光集于一体,只需将金相试样夹持后,控制转动座间歇转动,使转动座上的多个磨抛部依次对金相试样进行粗磨、精磨及抛光,便可完成金相试样磨抛,整个过程操作简单便捷,解决了现有工艺费时、费力的问题,节省时间与人力,保证金相加工效果和加工效率。

27、2、该用于金相试样自动磨抛的装置及其使用方法,通过控制第一电机运行,第一电机的输出轴带动转动杆旋转,转动杆转动时带动转动座相对工作台转动,使磨粒更小的打磨砂纸移动至金相的上侧,且转动座转动时通过底板带动下齿轮环旋转,下齿轮环与安装座下侧的从动齿轮啮合传动,使得从动齿轮带动安装座以及安装座内侧放置的金相样品转动,改变金相样品的磨抛角度,从而使磨粒更小的打磨砂纸对角度改变后的金相进行新一轮研磨,使得上一轮研磨产生的划痕被掩盖,保证金相研磨效果。

28、3、该用于金相试样自动磨抛的装置及其使用方法,通过在一个磨抛部对金相试样打磨完毕后,转动座转动初始,底板上的下凸块与基座下侧的上凸块逐渐分离,基座在第一弹性伸缩杆的弹力拉动下受力下移,进而使基座顶部的金相试样与上侧的打磨砂纸瞬间分离,避免金相试样顶面与打磨砂纸底面同一水平面移动,使得打磨砂纸与金相试样在位移时始终接触,导致打磨后的金相试样顶面存在其他方向的磨痕,从而使得打磨砂纸每次打磨均在同一个方向上进行,保证划痕方向的一致性。

29、4、该用于金相试样自动磨抛的装置及其使用方法,通过在磨抛部位置即将调整完毕时,底板上的下凸块与基座下侧的上凸块逐渐靠近相抵,上凸块受力带动基座上移,第一弹性伸缩杆被上拉,使基座带动上侧的金相样品上移并逐渐靠近安装板,在基座上抬后,弹性块外侧倾斜挤压面与套座内侧壁的锥形曲面抵接,弹性块受力带动橡胶垫片向金相样品处靠近,使弹性块配合橡胶垫片对金相样品自动夹持,中间无需人工干预,可以有效保护工作人员的安全,降低工作人员工作量,从而提高金相试样加工效率。


技术特征:

1.一种用于金相试样自动磨抛的装置,包括工作台(1),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的一种用于金相试样自动磨抛的装置,其特征在于,所述磨抛部包括转动连接在顶板(203)上的转动轴(9)以及与转动轴(9)固连的安装板(901),其中一个磨抛部的安装板(901)上安装有抛光轮(5),其余磨抛部的安装板(901)上安装有打磨砂纸(4),若干所述磨抛部安装板(901)上的打磨砂纸(4)粗糙度不同,多个所述磨抛部的打磨砂纸(4)磨粒从粗到细依次沿顶板(203)圆周方向设置。

3.根据权利要求2所述的一种用于金相试样自动磨抛的装置,其特征在于,所述驱动件包括固设在顶板(203)上的第二电机(10),所述第二电机(10)与其中一个磨抛部的转动轴(9)相连,每个所述磨抛部的转动轴(9)上均设置有驱动齿轮(1001),所述顶板(203)上转动连接有与驱动齿轮(1001)啮合的上齿轮环(1002)。

4.根据权利要求3所述的一种用于金相试样自动磨抛的装置,其特征在于,所述底板(201)上固设有环形板(2011),所述环形板(2011)的顶部固设有下齿轮环(11),所述安装座(6)上设置有与下齿轮环(11)啮合的从动齿轮(111)。

5.根据权利要求4所述的一种用于金相试样自动磨抛的装置,其特征在于,所述安装座(6)与底板(201)滑动相连,所述安装座(6)的底部设置有与底板(201)活动相抵的滚珠(12)。

6.根据权利要求5所述的一种用于金相试样自动磨抛的装置,其特征在于,所述连接座(7)包括分别设置在安装座(6)和工作台(1)上的耳板(13)以及设置在两个耳板(13)之间的第一弹性伸缩杆(131),所述安装座(6)的底部开设有凹槽(14),所述凹槽(14)内固设有上凸块(141),所述底板(201)上设置有与上凸块(141)活动相抵的下凸块(2012)。

7.根据权利要求6所述的一种用于金相试样自动磨抛的装置,其特征在于,所述安装座(6)包括与从动齿轮(111)固连的基座(15)、固设在基座(15)上的若干弹性块(151)以及与弹性块(151)固连的橡胶垫片(152),若干所述弹性块(151)与基座(15)的顶部合围形成用于放置金相样品(8)的放置腔,所述凹槽(14)开设在基座(15)底部,所述连接座(7)的上侧耳板(13)与基座(15)相连。

8.根据权利要求7所述的一种用于金相试样自动磨抛的装置,其特征在于,所述工作台(1)侧边固设有l形连杆(16),所述l形连杆(16)远离工作台(1)的一端连接有套座(161),所述套座(161)套设在安装座(6)的外侧,且所述套座(161)内侧壁设置为锥形曲面,所述弹性块(151)外壁开设为与锥形曲面活动相抵的倾斜挤压面。

9.根据权利要求8所述的一种用于金相试样自动磨抛的装置,其特征在于,所述基座(15)包括上座体(153)和下座体(154),所述下座体(154)内螺纹连接有调节螺杆(155),所述调节螺杆(155)与上座体(153)转动相连。

10.一种根据权利要求9所述的用于金相试样自动磨抛的装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种用于金相试样自动磨抛的装置及其使用方法,属于金相加工技术领域,一种用于金相试样自动磨抛的装置,包括工作台,还包括:转动座,转动座转动连接在工作台上,转动座包括与工作台转动相连的底板、与底板固连的转动杆以及与转动杆远离底板一端相连的顶板,工作台内设置有用于驱动转动杆旋转的第一电机;磨抛机构,磨抛机构包括若干呈圆周均匀分布在顶板上的磨抛部以及用于驱动若干磨抛部同步工作的驱动件;以及安装座;本发明将研磨与抛光结合于一体,一次装夹试样,即可完成粗磨、精磨和抛光,节省时间与人力,保证金相加工效果,且金相在角度调整中自动夹持固定,进一步降低工作人员工作量,提高金相加工效率。

技术研发人员:宋昌泰,张松松
受保护的技术使用者:北京科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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