專利名稱：疲勞試驗用金屬圓棒試樣表面打磨設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種試樣打磨設備，尤其涉及到用來打磨實驗室試驗用金屬圓棒試樣的打磨設備。
背景技術：
實驗室用金屬圓棒試樣，是用來測試金屬材料的拉伸性能、疲勞性能等專用試樣。 由于其加工工藝較為簡單，節省材料，在實驗室中使用非常頻繁。但該試樣一般都是先通過線切割將原材料取出，然后在車床上加工制成。圓棒試樣在磨床上打磨無法進行，除非采用精密加工設備，但在普通的制造廠中卻無法完成，因此打磨圓棒試樣一般比較困難。現有技術中，金屬圓棒試樣的打磨大多數采用將其固定在車床上緩慢旋轉，然后工作人員手里握著砂紙，從而進行試樣表面的打磨。這樣操作方法，一方面試樣表面磨制精度較低，試樣的不圓度過高，加工過程中工作人員的安全得不到保證；另一方面，加工出來的試樣表面粗糙度往往不能滿足要求，尤其是疲勞試樣，如果粗糙度過于低，將會大大的影響測試數據的精度，獲得的疲勞壽命(S-N)曲線也達不到要求。因此，人們迫切希望能找到一種簡便、輕巧、 在實驗室中可以將圓棒試樣打磨到滿足粗糙度要求的設備，本申請正是基于此背景而進行的開發設計。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種能夠簡單、方便且有效地進行金屬圓棒試樣打磨從而保證疲勞試驗精確測量的設備。為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是一種疲勞試驗用金屬圓棒試樣表面打磨設備，它包括底板支座、安裝在底板支座上的電機、與電機輸出軸同軸連接的聯軸器、與聯軸器同軸設置的試樣夾具、安裝在底板支座上且位于試驗夾具下方的砂紙夾具， 所述的試樣夾具包括固定在聯軸器末端的第一夾頭、與所述的第一夾頭之間距離可調節的第二夾頭，待打磨金屬圓棒試樣固定且水平地夾設在第一夾頭與第二夾頭之間，所述的砂紙夾具包括可沿底板支座水平滑動的滑座、固定在滑座上且砂面朝向金屬圓棒試樣的砂紙，所述的金屬圓棒試樣在電機的驅動下以及砂紙夾具的水平移動下實現軸向和徑向的打磨。進一步地，所述的電機與聯軸器之間還同軸設置有減速器，減速器可采用三級平行軸式減速器。根據上述技術方案所優化地實施中，所述砂紙夾具的滑座包括支撐架、與支撐架上端相連接用于固定砂紙的托板，所述的托板呈開口向上的圓弧形。所述的砂紙兩端通過固定夾固定在托板上。所述的第二夾頭固定安裝在一活動架上，所述的活動架與底板支座可拆卸連接， 從而實現第一夾頭與第二夾頭之間的距離調節，以適應不同長度的金屬圓棒試樣打磨需要。[0008]本實用新型打磨設備在使用時，將圓棒試樣裝夾在試樣夾具上，開動電機使試樣旋轉，將砂紙緩慢接觸試樣，并控制砂紙夾具沿試樣軸向勻速往復移動，從而可實現對試樣的軸向和徑向打磨，打磨過程完全自動化控制，保證了打磨壓力均勻性。打磨試樣不僅能夠獲得滿意的粗糙度，而且對圓棒試樣的圓度沒有影響，大大的提高了疲勞試驗的精度。

附圖1為本實用新型打磨設備結構簡圖；附圖2為本實用新型打磨設備的砂紙夾具結構示意圖；其中1、底板支座；2、電機；3、聯軸器；4、試樣夾具；41、第一夾頭；42、第二夾頭； 5、砂紙夾具；51、滑座；511、支撐架；512、托板；513、固定夾；52、砂紙；6、減速器；7、活動架；8、螺栓；10、金屬圓棒試樣。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述，其中，本說明書中所述的 “上”、“下”、“左”、“右”位置關系與附圖1中所示的上、下、左、右位置關系相對應。如圖1所示的打磨設備，包括底板支座1、從左至右依次設置在底板支座1上的電機2、減速器6、聯軸器3、試樣夾具4以及位于試樣夾具4下方的砂紙夾具5，下面分別對各功能部件進行詳細說明所述的底板支座1為平板狀，其上下表面要平整，底板支座1通過螺栓8固定在一固定臺(圖中未顯示)上，該固定物可為試驗臺，固定臺與底板支座1的接觸表面粗糙度不低于16 μ m，平面度為0. 02 μ m,以確保底板支座1與固定臺充分平穩接觸。底板支座1可采用普通碳鋼制成，如20鋼。所述的電機2固定在底板支座1上，電機2可采用兩相交流電機，其輸出功率可選擇在1 2. 5kff之間，轉速在2000 3000r/min之間。減速器6固定在底板支座1上且位于電機2的右側，其與電機2的輸出軸相連接， 減速器6用于調節電機的輸出轉速，本實施例中，減速器6可采用三級平行軸式減速器，其調節轉速分為三檔。聯軸器3與減速器6的輸出軸同軸連接，試樣夾具4包括第一夾頭41、第二夾頭 42，其中，第一夾頭41固定在聯軸器3上，第二夾頭42通過活動架7與第一夾頭41同軸且間距可調節設置。活動架7與底板支座1活動連接，在安裝待打磨金屬圓棒試樣10時，可根據其長度調節第二夾頭42的位置，使得金屬圓棒試樣10牢固地夾設在第一夾頭41與第二夾頭42之間。試樣夾具4應具有一定的硬度，其可采用不銹鋼材料制成。上述電機2、聯軸器3與試樣夾具4 一定要保持同軸，且軸心線與底板支座1相平行。砂紙夾具5包括安裝在底板支座1上的滑座51、固定在滑座51上的砂紙52，本實施例中，如圖2所示，滑座51進一步由滑動地設置在底板支座1上的支撐架511、安裝在支撐架511上端的圓弧形托板512組成，砂紙52固定在托板512的內側，且其砂面朝向金屬圓棒試樣10，砂紙52的兩端通過固定夾513固定在托板512上。上述對本實施例打磨設備的結構進行了詳細說明，在進行打磨時，先將金屬圓棒試樣10安裝在試樣夾具4的第一夾頭41與第二夾頭42之間，啟動電機2，電機的旋轉帶動金屬圓棒試樣10旋轉，將砂紙夾具5緩慢的靠近試樣，勻速的前后移動砂紙夾具，使試樣進行打磨，由于試樣一直處于軸向轉動狀態，同時，砂紙夾具5又沿試樣軸向移動，從而對試樣在軸向和徑向上進行打磨，打磨壓力比較均勻，打磨后的試樣表面精度較高。 上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍， 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種疲勞試驗用金屬圓棒試樣表面打磨設備，其特征在于它包括底板支座(1)、安裝在底板支座(1)上的電機(2)、與電機(2)輸出軸同軸連接的聯軸器(3)、與聯軸器(3)同軸設置的試樣夾具(4)、安裝在底板支座(1)上且位于試驗夾具(4)下方的砂紙夾具(5)， 所述的試樣夾具(4)包括固定在聯軸器(3)末端的第一夾頭(41)、與所述的第一夾頭(41) 之間距離可調節的第二夾頭(42)，待打磨金屬圓棒試樣(10)固定且水平地夾設在第一夾頭(41)與第二夾頭(42)之間，所述的砂紙夾具(5)包括可沿底板支座(1)水平滑動的滑座 (51)、固定在滑座(51)上且砂面朝向金屬圓棒試樣(10 )的砂紙(52 )，所述的金屬圓棒試樣 (10)在電機(2)的驅動下以及砂紙夾具(5)的水平移動下實現軸向和徑向的打磨。
2.根據權利要求1所述的疲勞試驗用金屬圓棒試樣表面打磨設備，其特征在于所述的電機(2)與聯軸器(3)之間還同軸設置有減速器(6)。
3.根據權利要求2所述的疲勞試驗用金屬圓棒試樣表面打磨設備，其特征在于所述的減速器(6)為三級平行軸式減速器。
4.根據權利要求1 3中任一所述的疲勞試驗用金屬圓棒試樣表面打磨設備，其特征在于所述砂紙夾具(5)的滑座(51)包括支撐架(511)、與支撐架(511)上端相連接用于固定砂紙(52 )的托板(512 )，所述的托板(512 )呈開口向上的圓弧形。
5.根據權利要求4所述的疲勞試驗用金屬圓棒試樣表面打磨設備，其特征在于所述的砂紙(52)兩端通過固定夾(513)固定在托板(512)上。
6.根據權利要求1所述的疲勞試驗用金屬圓棒試樣表面打磨設備，其特征在于所述的第二夾頭(42)固定安裝在一活動架(7)上，所述的活動架(7)與底板支座(1)可拆卸連接。
7.根據權利要求1所述的疲勞試驗用金屬圓棒試樣表面打磨設備，其特征在于所述的底板支座(1)通過螺栓(8 )固定。
專利摘要本實用新型涉及一種疲勞試驗用金屬圓棒試樣表面打磨設備，它包括底板支座、安裝在底板支座上的電機、與電機輸出軸同軸連接的聯軸器、與聯軸器同軸設置的試樣夾具、安裝在底板支座上且位于試驗夾具下方的砂紙夾具，所述的試樣夾具包括固定在聯軸器末端的第一夾頭、與第一夾頭之間距離可調節的第二夾頭，待打磨金屬圓棒試樣固定且水平地夾設在第一夾頭與第二夾頭之間，所述的砂紙夾具包括可沿底板支座水平滑動的滑座、固定在滑座上且砂面朝向金屬圓棒試樣的砂紙，在使用時，控制砂紙夾具沿試樣軸向勻速往復移動，從而可實現對試樣的軸向和徑向打磨，打磨試樣不僅能夠獲得滿意的粗糙度，而且對圓棒試樣的圓度沒有影響，大大的提高了疲勞試驗的精度。
文檔編號G01N1/28GK202049077SQ20112005975
公開日2011年11月23日 申請日期2011年3月9日 優先權日2011年3月9日
發明者劉艷, 張國棟, 張路, 薛飛, 賴云亭, 趙彥芬, 馬芹征 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 蘇州熱工研究院有限公司