[发明专利]一种疲劳试棒轴向抛光装置及其使用方法

权利要求书

1.一种疲劳试棒轴向抛光装置的使用方法，其特征在于，所述疲劳试棒轴向抛光装置包括支撑组件、轴向移动组件、夹持组件以及抛光组件，轴向移动组件与抛光组件装设于支撑组件上，夹持组件装设于轴向移动组件上，由轴向移动组件带动夹持组件轴向移动，疲劳试棒置于夹持组件上，抛光组件与夹持组件位置对应，由抛光组件对疲劳试棒进行轴向抛光处理；

轴向移动组件包括托板、轴向导轨、轴向运动驱动机构，轴向导轨与轴向运动驱动机构装设于支撑组件上，托板装设于轴向导轨上，并可沿轴向导轨移动，轴向运动驱动机构与托板衔接，由轴向运动驱动机构带动托板移动，夹持组件装设于托板上，轴向运动驱动机构包括高速电机、曲柄、连杆以及滑块，高速电机固定于支撑组件上，其动力输出轴与曲柄固定连接，高速电机的动力输出轴与轴向导轨相互垂直，由高速电机带动曲柄转动，曲柄末端与连杆转动连接，由曲柄带动连杆往复运动，连杆末端与滑块转动连接，滑块固定于托板底面，由连杆带动滑块及托板往复移动；

轴向导轨两端分别固定于支撑组件上，各轴向导轨上分别设有导块，导块与轴向导轨形状适配，各导块均固定于托板底面，使托板可通过导块沿轴向导轨移动；

夹持组件包括固定夹板、移动夹板以及调节导轨，固定夹板以及调节导轨固定安装于托板顶面，移动夹板装设于调节导轨上，并可沿调节导轨移动，调节导轨与轴向移动组件的轴向导轨相互平行，疲劳试棒置于固定夹板与移动夹板之间；

固定夹板上装设有低速电机与卡盘，低速电机的动力输出轴与卡盘连接；

移动夹板朝向卡盘一侧装设有顶针，移动夹板底部具有调节导座，调节导座与调节导轨形状适配，移动夹板通过该调节导座沿调节导轨移动，调节导座中装设有紧定螺栓，可将调节导座固定于调节导轨上；

疲劳试棒一端装夹于卡盘上，其另一端由顶针顶住，调节导座上的紧定螺栓锁紧后，顶针位置固定，由低速电机带动卡盘、疲劳试棒和顶针共同转动；

抛光组件包括龙门支架、抛光头以及预紧弹簧，龙门支架由一根横梁和两根立柱组成，横梁横跨于夹持组件和支撑组件上方，抛光头通过预紧弹簧连接于横梁上，正对下方疲劳试棒中间标距段位置；

龙门支架的两根立柱分别插入支撑组件中，可上下移动调节龙门支架的高度；

支撑组件包括一对横向撑板、一对轴向撑板和一块底板，横向撑板之间相互平行，固定于底板之上，并与轴向移动组件的轴向导轨相互垂直，轴向导轨两端分别固定于横向撑板内壁；

轴向撑板之间相互平行，固定于底板之上，并与横向撑板相互垂直，轴向撑板外侧装设有插接槽，插接槽与龙门支架的立柱适配，插接槽外壁上装设有定位螺栓；

所述使用方法包括以下步骤：

(1)将所述疲劳试棒一端夹装于所述卡盘上，其中所述疲劳试棒为圆柱体，其中所述圆柱体的全长范围内圆柱度公差不大于0.01mm，所述圆柱体的圆柱面表面粗糙度抛光前不大于Ra1.6μm；

(2)使所述移动夹板沿所述调节导轨移动，直至所述顶针顶住所述疲劳试棒另一端，旋紧所述紧定螺栓固定所述移动夹板的位置；

(3)向下移动所述龙门支架，直至所述抛光头被所述预紧弹簧压在所述疲劳试棒中间标距段的表面上，旋紧所述定位螺栓固定所述龙门支架的高度；

(4)启动所述高速电机，使所述疲劳试棒进行轴向高速往复直线运动，其中所述高速电机的转速不低于600r/min；

(5)启动所述低速电机，使所述疲劳试棒进行周向低速旋转运动，其中所述低速电机的转速不高于5r/min；

其中所述低速电机、所述卡盘、所述疲劳试棒和所述顶针组成的整体在轴向的同轴度优于0.005mm/mm；

(6)抛光完成后，依次停止所述高速电机和所述低速电机，松开所述定位螺栓，上移所述龙门支架，松开所述紧定螺栓，后移所述移动夹板，使所述顶针与所述疲劳试棒脱离，取下所述疲劳试棒，检查所述疲劳试棒表面的粗糙度及残余应力，满足要求则结束抛光，如不满足要求则重复步骤(1)～(5)，直至满足要求；

该疲劳试棒轴向抛光装置利用曲柄滑块机构将高速电机的连续转动转化为疲劳试棒的轴向高速往复运动，实现对疲劳试棒的轴向抛光；同时采用低速电机带动疲劳试棒在卡盘与顶针之间缓慢旋转，实现疲劳试棒周向位置调整，使得抛光头对整个疲劳试棒表面进行抛光处理。