[发明专利]一种用于材料测试试样纵向抛光的装置

说明书

一种用于材料测试试样纵向抛光的装置，包括电源、试样固定工作台运动控制模块、试样旋转运动控制模块、研磨头往复研磨运动模块、砂带驱动控制机构、压力加载机构与控制器，试样固定工作台运动控制模块与研磨头往复研磨运动模块固接于装置底板的顶面，试样旋转运动控制模块固接于试样固定工作台运动控制模块顶面，砂带驱动控制机构与压力加载机构安装在研磨头往复研磨运动模块上，控制器通过相应程序控制其他模块。本发明通过实现数字控制对金属材料疲劳试样进行轴向抛光，使研磨头和被加工件的相对运动能得到更好的控制，尤其是因加工引起的对材料本身的机械性能破坏的现象，对航空材料疲劳测试结果的可靠性和稳定性有重要意义。

技术领域

本发明涉及材料检测试样特种加工设备，特别涉及一种用于材料测试试样纵向抛光的装置。

背景技术

在金属材料机械特性测试领域，为了准确测定金属材料特别是航空材料的疲劳特性，需要对试样进行低应力加工。其目的就是要确保试样处于一定的已知损伤程度的状态，排除测试结果中由试样加工起因的不确定因素。这一点对航空发动机研发项目来说非常重要。我国的大飞机项目及民用发动机项目已经展开，航空材料的全生命周期检测评价技术要求对材料检测试样必须进行低应力加工。而国内现在一般采用手工研磨，或者采用砂轮头打磨等方法纵向抛光。手工研磨时用力大小因人而异且同一研磨者也会出现表面抛光不均现象。砂轮头打磨时由于被加工体金属不断进入砂轮表面而不能保证加工过程中试样和砂轮始终处于同样状态。因此这些方法难以为设计和产品质量保证提供可靠的测试数据。

发明内容

为了确保试样表明抛光均匀且研磨材料加工过程中加工和被加工体始终处于同样的接触和运动状态,本发明提供了一种用于材料测试试样纵向抛光的装置，其结构简单，方便推广。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于材料测试试样纵向抛光的装置，包括电源、试样固定工作台运动控制模块、试样旋转运动控制模块、研磨头往复研磨运动模块、砂带驱动控制机构、压力加载机构与控制器，所述试样固定工作台运动控制模块与所述研磨头往复研磨运动模块固接于装置底板的顶面，所述试样旋转运动控制模块固接于所述试样固定工作台运动控制模块顶面，所述砂带驱动控制机构与压力加载机构安装在所述研磨头往复研磨运动模块上，所述控制器通过相应程序控制所述试样固定工作台运动控制模块、所述试样旋转运动控制模块、所述研磨头往复研磨运动模块与所述砂带驱动控制机构；

所述试样固定工作台运动控制模块包括辅助导轨、带减速器直线滚珠丝杆滑台与步进电机驱动器，所述带减速器直线滚珠丝杆滑台与所述辅助导轨固定在所述装置底板上；在加工过程中，所述试样固定工作台运动控制模块处于固定状态；可根据试样大小通过控制器调整加工中心轴位置；

所述试样旋转运动控制模块包括安装在安装台上的三爪夹头、减速器、步进电机、尾座顶针及安装在所述装置底板上的砂带进给用电机驱动器，所述安装台活动连接于所述试样固定台模块底板，所述三爪夹头与所述步进电机一分别安装于所述减速器的两侧；

所述研磨头往复研磨运动模块包括研磨头支架、步进电机驱动器及所述砂带驱动控制机构、所述压力加载机构，所述研磨头往复研磨运动模块底部固接有直线滚珠丝杆滑台与辅助导轨；

所述砂带驱动控制机构包括步进电机、减速器、驱动器、砂带、砂带安装盘、砂带导向轮、砂带驱动轮与从动轮，所述砂带安装在所述砂带安装盘上，所述砂带通过所述沙袋过度轮、砂带驱动控制轮固定位置；

所述压力加载机构包括橡皮轮、杠杆与弹簧压力调整装置，所述橡皮轮安装在杠杆一侧的端头，所述杠杆的另一侧连接所述弹簧压力调整装置，通过杠杆作用所述橡皮轮压住所述砂带并对被加工加载所需压力。

作为优选的，所述电源采用250W直流电源，所述电源通过导线与控制的所述直线滚珠丝杆滑台的驱动器一、控制所述三爪夹头旋转运动的驱动器二、控制所述砂带的驱动器三与所述试样固定工作台运动控制模块驱动的驱动器四及所述控制器的电源入口连接。