專利名稱：一種可裝夾在臥式車床上的拉伸試樣外圓拋光磨具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種對軸類拉伸試樣外圓進行拋光打磨的磨具，尤其是指，在抗硫化氫應力腐蝕試驗中，裝夾在臥式車床上對拉伸試樣受力承載段外圓進行拋光打磨作業的專用磨具。
背景技術：
抗硫化氫應力腐蝕試驗是指在常溫常壓下，將承受拉伸應力的拉伸試樣浸在經酸化并以硫化氫飽和的氯化鈉水溶液中，在施加定量軸向載荷的環境下保持720個小時，最終測試其泊松比的材料拉伸試驗。目前試樣加工的最后一道工序是外圓磨削，在磨削過程中由于金鋼砂輪顆粒較粗，會在試樣表面留下劃痕。試驗時劃痕在腐蝕液體及軸向拉應力的雙重影響下逐步擴大， 最終導致試樣斷裂。為確保試樣在測試時間內不發生斷裂，如果在實驗前對試樣的浸泡拉伸段進行拋光，這樣就可以消除由前道工序磨削產生的周向劃痕，避免因加載試驗時液體滲入試樣表層，而引起的裂紋延展，芯部腐蝕現象。目前在臥式車床上，尚沒有對拉伸試樣受力承載段進行拋光打磨的工具，在進行抗硫化氫應力腐蝕試驗時，因腐蝕液體滲入試樣表層并腐蝕試樣芯部，往往導致試樣在試驗時斷裂，因此試驗成本相當高而且影響測試結果。據統計，在上述試驗時，每100根試樣就會出現10根試樣斷裂的情形。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種可裝夾在臥式車床上的拉伸試樣外圓拋光磨具，配合研磨劑可實現對試樣外圓的往復光潔處理，用于對拉伸試樣受力承載段的外圓進行拋光打磨作業。本發明解決上述問題的技術方案如下一種可裝夾在臥式車床上的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于包括傳動組件、基座、曲柄滑塊組件、拉簧和磨頭組件，所述基座為叉狀型腔鑄件，基座的前半段具有貫通前后的圓柱腔體，后半段為敞口形，基座的后端具有兩個叉腳，所述傳動組件包括絲杠和滑塊，所述滑塊的前部為螺套結構，所述螺套安裝在圓柱腔體內，滑塊的后部伸出圓柱腔體外，絲杠從圓柱腔體前端穿入，絲杠后端以螺紋連接方式與螺套相配合，螺套上開設有平行于絲杠軸向的鍵槽，基座上設有嵌入鍵槽的限位螺釘，所述曲柄滑塊組件包括相鉸接的連桿和搖桿，所述連桿的前端與滑塊的后端相鉸接，所述搖桿的后端經銷軸旋轉連接于基座的兩個叉腳上，所述磨頭組件包括支撐桿，所述支撐桿的前端鉸接在搖桿的前半部上，支撐桿的后端設有兩個可以轉動的毛氈磨頭，支撐桿與搖桿之間連接有拉簧。
進一步的改進是，所述基座的前端安裝有透蓋，絲杠的前端伸出透蓋外。再進一步，所述圓柱腔體的內壁沿周向設有凸緣，所述絲桿對應凸緣處具有軸肩。該結構有利于將軸承卡設在透蓋和凸緣之間。進一步，所述透蓋和絲杠軸肩之間的絲杠上套設至少一個深溝球軸承，所述深溝球軸承的外圈的前、后端面分別和透蓋、凸緣相抵靠；所述深溝球軸承內圈前端面的絲杠上開設有槽口，所述槽口內鑲套有外卡簧，深溝球軸承內圈的前、后端面分別與外卡簧、絲杠軸肩相抵靠。通過這種結構，軸承在絲杠上的位置被固定，確保軸承隨絲杠轉動時不會水平移動。而外卡簧的設置使絲杠在轉動時也不會水平位移，保證了絲杠轉動的平穩性和精確性，便于通過絲杠的轉動精確地調整毛氈磨頭與試樣外徑之間的貼合程度，確保良好的打磨效果。作為優選方案，所述鍵槽開設于螺套的頂端。這樣便于限位螺釘的安裝。作為優選方案,毛氈磨頭的外徑大小為20mm。 作為優選，所述拉簧的兩端分別固設于支撐桿的中部與搖桿的中部。所述基座的截面為方形。作為優選,深溝球軸承為兩個，二者之間設置有軸承隔環。本發明的磨具組件為開角可調結構，經旋轉絲杠，可以帶動搖桿實施往復擺動，因此，本發明適應于對外徑為Φ18 Φ32拉伸試樣外圓進行拋光。在本發明中，安裝在基座內的傳動組件是轉動驅動單元，曲柄滑塊組件為轉位聯動單元，磨頭組件是打磨單元。通過傳動單元中滑塊的水平移動，實現對連桿和搖桿之間角度的調整，從而使磨具組件中的支撐桿角度改變，以適應打磨過程中拉伸試樣外徑的變化；也能夠實現對不同外徑拉伸試樣的外圓進行拋光，拉簧的設置使毛氈磨頭能夠始終壓緊在試樣外表面，確保對試樣的精確打磨。使用時首先將本發明的磨具放置于機床刀座上，將高度調節至基座前端定位孔圓心與卡盤中心目視齊平，并手動旋壓緊固。隨后，依所拋光試樣外圓直徑調節絲杠至毛氈磨頭外圓下半部低于試樣外圓上半部4-5_位置，中拖板縱向進給直至雙磨頭卡位(拉簧張緊)。最后涂抹拋光膠劑至試樣外圓，大拖板橫向走絲實施往復打磨。綜上，與現有技術相比，本發明的有益效果在于I、本發明解決現有無法在臥式車床上實施軸類件外圓拋光的技術難點。并可以用于對不同直徑試樣外圓的研磨作業。2、利用本發明能夠有效消除磨削工序產生的周向劃痕，進行拋光作業后，拉伸試樣在試驗時，再沒有發生拉伸試樣斷裂的情形。3、本發明大大降低了試驗成本并有效確保了測試結果的準確性。
圖I是本發明的外觀效果立體示意圖；圖2是本發明的整體半剖立體示意圖；圖3是本發明的零件分解立體示意圖；圖4是本發明傳動組件的全剖視圖；圖5是圖4沿A-A處的剖視圖。
圖6是本發明曲柄滑塊組件的局部立體剖視圖；圖7是本發明曲柄滑塊組件的旋轉剖視圖；圖8是本發明磨頭組件的局部剖視圖；圖9是本發明磨頭組件的局部立體示意圖；圖10是本發明的最大極限開角示意圖；圖11是本發明的最小極限開角示意圖；圖12是本發明拋光作業立體示意圖；
圖13是本發明拋光作業立體示意圖；圖14是本發明基座立體不意圖；圖15是本發明絲杠立體示意圖；圖16是本發明滑塊立體示意圖；圖17是本發明搖桿立體示意圖；圖中I是傳動組件；2是基座；3是曲柄搖桿組件；4是拉簧；5是磨頭組件，6是拉伸試樣，7是卡盤，8是刀架，9是頂針。Ia是端蓋，Ib是軸承隔環，Ic是軸承，Id是絲杠，Id-I是軸肩，Ie是滑塊，Ie-I是螺套，If是限位螺釘，Ig是外卡簧；2a是圓柱腔體，2a_l是凸緣，2b是叉腳；3a是連桿，3b是搖桿，3c、3f、3g是銷軸，3d、3e、3h是外卡簧；5a是支撐桿，5b、5c、5d、5i、51是銷軸，5f、5g、5h、5j、5k是外卡簧，5e是毛租磨頭。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明如圖I至圖5所示，一種可裝夾在臥式車床上的拉伸試樣外圓拋光磨具，包括傳動組件I、基座2、曲柄滑塊組件3、拉簧4和磨頭組件5，所述基座2為叉狀型腔鑄件，基座的前半段具有貫通前后的圓柱腔體2a，后半段為敞口形，從圖6可以看出，基座的后端具有兩個叉腳2b，基座的截面外方形，這樣便于裝加在臥式車床上。所述傳動組件I包括絲杠Id和滑塊le，所述滑塊的前部為螺套結構le_l，所述螺套安裝在圓柱腔體內，滑塊的后部伸出圓柱腔體外，絲杠從圓柱腔體前端穿入，絲杠后端以螺紋連接方式與螺套相配合，螺套上開設有平行于絲杠軸向的鍵槽lh，基座上設有嵌入鍵槽Ih的限位螺釘If，旋轉絲杠可實現滑塊相對絲杠進行水平往復移動，限位螺釘與鍵槽的配合可以限制滑塊在平移過程中的周向旋轉。作為優選，所述鍵槽開設于螺套的頂端。結合圖6和圖7所示，所述曲柄滑塊組件3包括相鉸接的連桿3a和搖桿3b，所述連桿的前端與滑塊Ie的后端相鉸接。所述鉸接可通過銷軸和外卡簧的配合實現，所述搖桿的后端經銷軸3c旋轉連接于基座2的兩個叉腳2b上。當轉動絲杠，滑塊Ie的水平往復移動能夠經連桿3a傳遞給搖桿3b，從而實現曲柄滑塊組件以兩個叉腳間的銷軸為中心的擺動。結合圖8和圖9所示，所述磨頭組件5包括支撐桿5a，所述支撐桿的前端鉸接在搖桿的前半部上，支撐桿的后端設有兩個可以轉動的毛氈磨頭5e，所述毛氈磨頭的外徑大小為20mm。在支撐桿與搖桿3b之間連接有拉簧4，作為優選，所述拉簧4的兩端分別固設于支撐桿的中部與搖桿3b的中部。參照圖10和圖11所示，通過拉簧對支撐桿的拉力，實現毛氈磨頭在對不同外徑的拉伸試樣打磨拋光時，對試樣外圓保持適當的壓力，實現兩者緊密接觸，以達到較佳的打磨效果。所述基座的前端安裝有透蓋la，絲杠的前端伸出透蓋外，所述圓柱腔體的內壁沿周向設有凸緣2a_l，所述絲桿對應凸緣處具有軸肩ld-Ι，所述透蓋和絲杠軸肩之間的絲杠上套設至少一個深溝球軸承lc，所述深溝球軸承的外圈的前、后端面分別和透蓋、凸緣相抵靠；所述深溝球軸承Ic內圈前端面的絲杠上開設有槽口 ld-2，所述槽口內鑲套有外卡簧lg，深溝球軸承內圈的前、后端面分別與外卡簧、絲杠軸肩相抵靠。通過這種結構，軸承在絲杠上的位置被固定，確保軸承隨絲杠轉動時不會水平移動。而外卡簧的設置使絲杠在轉動時也不會產生水平位移，保證了絲杠轉動的平穩性和精確性。便于通過絲杠的轉動精確地調整毛氈磨頭與試樣外徑之間的貼合程度，確保良好的打磨效果。
在本發明中，作為優選方案，所述深溝球軸承為兩個，二者之間設置有軸承隔環Ib,它適應于對外徑為Φ18 Φ32拉伸試樣外圓進行拋光。在本發明中，安裝在基座內的傳動組件是轉動驅動單元，曲柄滑塊組件為轉位聯動單元，磨頭組件是打磨單元。通過傳動單元中滑塊的水平移動，實現對連桿和搖桿之間角度的調整，從而使磨具組件中的支撐桿角度改變，以適應打磨過程中拉伸試樣外徑的變化；也能夠實現對不同外徑拉伸試樣的外圓進行拋光，拉簧的設置使毛氈磨頭能夠始終壓緊在試樣外表面，確保對試樣的精確打磨。使用時首先將本發明的磨具放置于機床刀座上，將高度調節至基座前端定位孔圓心與卡盤中心目視齊平，并手動旋壓緊固。隨后，依所拋光試樣外圓直徑調節絲杠至毛氈磨頭外圓下半部低于試樣外圓上半部4-5_位置，中拖板縱向進給直至雙磨頭卡位拉簧張緊。最后涂抹拋光膠劑至試樣外圓，大拖板橫向走絲實施往復打磨。
權利要求
1.一種可裝夾在臥式車床上的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于 包括傳動組件(I)、基座(2 )、曲柄滑塊組件(3 )、拉簧(4)和磨頭組件(5 )， 所述基座(2)為叉狀型腔鑄件，基座的前半段具有貫通前后的圓柱腔體(2a)，后半段為敞口形，基座的后端具有兩個叉腳(2b )， 所述傳動組件(I)包括絲杠(Id)和滑塊(le)，所述滑塊的前部為螺套結構(le-1)，所述螺套安裝在圓柱腔體內，滑塊的后部伸出圓柱腔體外，絲杠從圓柱腔體前端穿入，絲杠后端以螺紋連接方式與螺套相配合，螺套上開設有平行于絲杠軸向的鍵槽(lh)，基座上設有嵌入鍵槽(Ih)的限位螺釘(If)， 所述曲柄滑塊組件(3)包括相鉸接的連桿(3a)和搖桿(3b)，所述連桿的前端與滑塊(Ie)的后端相鉸接，所述搖桿的后端經銷軸(3c)旋轉連接于基座(2)的兩個叉腳(2b)上，所述磨頭組件(5)包括支撐桿(5a)，所述支撐桿的前端鉸接在搖桿的前半部上，支撐桿的后端設有兩個可以轉動的毛氈磨頭(5e)，支撐桿與搖桿(3b)之間連接有拉簧(4)。
2.如權利要求I所述的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于 所述基座的前端安裝有透蓋(la)，絲杠的前端伸出透蓋外。
3.如權利要求I或2所述的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于 所述圓柱腔體的內壁沿周向設有凸緣(2a-l)，所述絲桿對應凸緣處具有軸肩(ld-1)。
4.如權利要求3所述的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于 所述透蓋和絲杠軸肩之間的絲杠上套設至少一個深溝球軸承(lc)，所述深溝球軸承的外圈的前、后端面分別和透蓋、凸緣相抵靠； 所述深溝球軸承(Ic)內圈前端面的絲杠上開設有槽口(ld-2)，所述槽口內鑲套有外卡簧(lg)，深溝球軸承內圈的前、后端面分別與外卡簧、絲杠軸肩相抵靠。
5.如權利要求I所述的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于 所述鍵槽開設于螺套的頂端。
6.如權利要求I所述的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于 毛租磨頭的外徑大小為20mm。
7.如權利要求I所述的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于 所述拉簧(4)的兩端分別固設于支撐桿的中部與搖桿(3b)的中部。
8.如權利要求I所述的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于 所述基座的截面為方形。
9.如權利要求I所述的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于 所述深溝球軸承為兩個，二者之間設置有軸承隔環(lb)。
10.如權利要求I所述的拉伸試樣外圓拋光磨具，其特征在于 它適應于對外徑為Φ18 Φ32拉伸試樣外圓進行拋光。
全文摘要
本發明涉及一種可裝夾在臥式車床上的拉伸試樣外圓拋光磨具，包括傳動組件、基座、曲柄滑塊組件、拉簧和磨頭組件，所述基座為叉狀型腔鑄件，所述傳動組件包括絲杠和滑塊，所述滑塊的前部為螺套結構，所述螺套安裝在圓柱腔體內，絲杠從圓柱腔體前端穿入，并以螺紋連接方式與螺套相配合，螺套上開設有鍵槽，基座上設有嵌入鍵槽的限位螺釘，所述曲柄滑塊組件包括相鉸接的連桿和搖桿，連桿的前端與滑塊的后端相鉸接，搖桿的后端旋轉連接于基座的兩個叉腳上，所述磨頭組件包括支撐桿，所述支撐桿的前端鉸接在搖桿的前半部上，支撐桿的后端設有兩個毛氈磨頭，支撐桿與搖桿之間連接有拉簧。本發明解決了無法在臥式車床上實施軸類件外圓拋光的技術難題。
文檔編號B24B41/04GK102862119SQ20121036200
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者俞平舟 申請人:寶鋼發展有限公司