[实用新型]磨金相试样用万向调力夹具

说明书

本实用新型涉及到热加工和材料领域。

金相试样的磨光或抛光是对材料质量分析与研究的一项重要步骤。在已有技术中，这一过程主要是依靠人工，用手捏住试样在砂纸和绒布上进行磨削及抛光。这种方式带来了如下几个问题：

（1）只能一个一个地进行手工操作，需要花费较长的时间，工作效率低。

（2）体力劳动强度较大，不能连续工作，而且没有安全感。

（3）难以保证所磨表面成为一个平面。

为了解决上述问题，特提出本实用新型的技术解决方案。

本实用新型的基本构思是在磨光（或抛光）机磨盘〔13〕的侧边装一个带有立柱〔1〕的施力机构〔8〕和夹持试样的夹头〔12〕，其特征在于：施力机构〔8〕可以调节磨削试样时所需一定大小范围的力和试样在给定力范围的条件下所能向磨削面方向移动的距离，在夹持试样的卡盘〔11〕上设有一个或多个夹头〔12〕，该夹头〔12〕在卡盘〔11〕上可以自由转动，也可以作径向移动，为了实现上述构思，在施力机构〔8〕中，设计有通过梯形螺纹关系作用于带有标尺〔7〕的滑块〔21〕，当工作时使滑块〔21〕下移压缩上弹簧〔22〕，及下弹簧〔25〕，从而构成了对轴〔9〕施加压力的施力及标示系统，上弹簧〔22〕与下弹簧〔25〕的弹性系数（K₁，K₂）为0.5G～0.1G，一般G大取下限，G小取上限，通常取0.3G，而且，K₁略小于K₂，（G为所设计夹具的轴〔9〕与卡盘〔11〕及夹头〔12〕三者重量的和，单位：牛顿N，一般G＜50N）。而夹头设计有与右导杆〔33〕焊接紧固的左爪〔32〕和与左导杆〔27〕焊接紧固的右爪〔37〕，其右导杆〔33〕的右端与右手柄〔34〕焊接紧固，左导杆〔27〕的左端与左手柄〔30〕焊接紧固，右弹簧〔36〕顶在右爪〔37〕上，左弹簧〔31〕顶在左爪〔32〕上，在左、右弹簧的作用下，实现左、右爪的抱合。

图1是本实用新型的整体装置外形示意图。

在磨光机或抛光机的磨盘〔13〕旁边，装有立柱〔1〕，其上端与丝杠〔3〕及光杠〔4〕分别以梯形螺纹配合和光滑配合。丝杠〔3〕顶端固定有手轮〔2〕，丝杠〔3〕及光杠〔4〕下端有联轴器〔5〕，通过联轴器〔5〕与施力机构〔8〕联结。施力机构〔8〕上部有视孔〔6〕，从视孔〔6〕可看到其里面的能够上下移动的标尺〔7〕，标尺〔7〕上有刻度，分别标示所施加的磨削力的大小及试样所能够磨削的厚度（即试样向磨削面方向所移动的距离）。施力机构〔8〕下部有与轴〔9〕固定联结的卡盘〔11〕，卡盘〔11〕上设有一个或数个夹头〔12〕。试样装在夹头〔12〕上。调节施力机构〔8〕可以对试样施加所需要的磨削力。手轮〔2〕为使卡盘〔11〕作大范围的移动之用。轴〔9〕上设有键〔10〕。

图2是卡盘〔11〕的俯视示意图。夹头〔12〕可以在卡盘〔11〕上自由转动及作径向移动。轴〔9〕与卡盘〔11〕螺纹联结，并用螺钉固定。

图3是联轴器〔5〕的剖面示意图。联轴器〔5〕将丝杠〔3〕和光杠〔4〕与下面的施力机构〔8〕联结起来。丝杠〔3〕可在联轴器〔5〕内自由转动，光杠〔4〕与联轴器上页〔14〕螺纹联结。联轴器上页〔14〕与联轴器下页〔15〕由螺栓〔17〕联结。吊筒〔18〕与联轴器下页〔15〕之间螺纹联结，且用螺钉紧固。轴〔9〕上有键〔10〕，吊筒〔18〕内壁开有键槽〔16〕，符号〔7〕为标尺。

图4为施力机构〔8〕的剖面示意图。

上挡圈〔19〕与施力圆筒〔20〕之间，下挡圈〔24〕与施力圆筒〔20〕之间都是螺纹联结，且用螺钉紧固。

上挡圈〔19〕与吊筒〔18〕之间，下挡圈〔24〕与托筒〔26〕之间都可自由转动。轴〔9〕可沿吊筒〔18〕及托筒〔26〕上、下运动。滑块〔21〕可沿键〔10〕在轴〔9〕上，下滑动。滑块〔21〕与施力圆筒〔20〕之间为梯形螺纹关系。

上弹簧〔22〕在滑块〔21〕与凸台〔23〕之间；下弹簧〔25〕在托筒〔26〕与凸台〔23〕之间，凸台〔23〕固定在轴〔9〕上。

转动施力圆筒〔20〕，使滑块〔21〕压缩上弹簧〔22〕，从而给轴〔9〕施加一定的力；下弹簧〔25〕的作用是使轴〔9〕恢复原状。