本發(fā)明涉及一種圓柱漏斗形疲勞試樣實(shí)驗(yàn)設(shè)備，特別是一種用于圓柱漏斗形疲勞試樣自動(dòng)研磨及拋光裝置。

背景技術(shù)：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在機(jī)械零件斷裂失效中有80%以上屬于疲勞斷裂，其疲勞源絕大多數(shù)情況下萌生于試樣表面。因此，在疲勞實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)加工的圓柱漏斗形試樣的表面質(zhì)量要求較高，要求變截面部分表面沒(méi)有機(jī)械切削加工的刀痕與磨痕，以免在試樣表面的刀痕與磨痕處產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致疲勞裂紋的產(chǎn)生，從而影響實(shí)驗(yàn)的精度，所以必須要對(duì)圓柱漏斗形試樣變截面部分進(jìn)行研磨及拋光，以滿足實(shí)驗(yàn)的要求。圓柱形漏斗疲勞試樣因其形狀獨(dú)特，常采用傳統(tǒng)的手動(dòng)研拋方法對(duì)其試樣進(jìn)行表面處理。傳統(tǒng)的手動(dòng)研拋方法雖易于操作，但是這種手動(dòng)研拋方法卻存在很大的弊端，如手動(dòng)研拋時(shí)由于受力不均勻，容易導(dǎo)致漏斗形試樣的圓弧段過(guò)渡不圓潤(rùn)，從而試樣出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象而形成廢樣，此外，手工研拋時(shí)效率低下，不能保證試樣的精度等。因此，目前在圓柱漏斗形疲勞試樣研拋時(shí)存在自動(dòng)化程度較低，效率較低，研拋不均勻，廢樣率較高的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種用于圓柱漏斗形疲勞試樣自動(dòng)研磨及拋光裝置。本發(fā)明在圓柱漏斗形疲勞試樣研拋時(shí)自動(dòng)化程度較高，不僅效率較高，而且圓弧過(guò)渡研拋加工均勻，研拋加工精度較高，能降低廢樣率。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種用于圓柱漏斗形疲勞試樣自動(dòng)研磨及拋光裝置，其特征在于：包括工作臺(tái)，工作臺(tái)上方設(shè)有減速電機(jī)和導(dǎo)軌，導(dǎo)軌設(shè)在減速電機(jī)一側(cè)，導(dǎo)軌上方設(shè)有底座，底座通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)與減速電機(jī)連接；底座上方設(shè)有椎頂和通過(guò)圓柱漏斗形疲勞試樣與椎頂連接的電機(jī)；所述導(dǎo)軌一側(cè)設(shè)有升降臺(tái)，升降臺(tái)上設(shè)有研拋電機(jī)，研拋電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在圓柱漏斗形疲勞試樣上方。

前述的一種用于圓柱漏斗形疲勞試樣自動(dòng)研磨及拋光裝置中，所述電機(jī)軸上設(shè)有螺紋卡盤(pán)，螺紋卡盤(pán)與設(shè)在圓柱漏斗形疲勞試樣上的螺紋嵌套設(shè)置。

前述的一種用于圓柱漏斗形疲勞試樣自動(dòng)研磨及拋光裝置中，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括通過(guò)旋轉(zhuǎn)件連接的連桿a和連桿b，連桿a與減速電機(jī)的軸連接，連桿b通過(guò)鉸鏈與底座連接。

前述的一種用于圓柱漏斗形疲勞試樣自動(dòng)研磨及拋光裝置中，所述圓柱漏斗形疲勞試樣中部設(shè)有圓弧過(guò)渡段，研拋電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在圓弧過(guò)渡段上方。

前述的一種用于圓柱漏斗形疲勞試樣自動(dòng)研磨及拋光裝置中，所述椎頂一側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)把柄。。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)減速電機(jī)與曲柄連桿機(jī)構(gòu)以及設(shè)在底座上的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了圓柱漏斗形疲勞試樣的勻速往返運(yùn)動(dòng)和勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)進(jìn)行，保證了圓柱漏斗形疲勞試樣在拋光過(guò)程中的均勻性，通過(guò)研拋電機(jī)高度的可調(diào)性，可實(shí)現(xiàn)指定深度的拋光；通過(guò)上述兩者的配合，可實(shí)現(xiàn)圓柱漏斗形疲勞試樣在拋光過(guò)程中的自動(dòng)化，從而提高了拋光質(zhì)量和拋光效率。

升降臺(tái)可調(diào)節(jié)范圍為±50mm，通過(guò)升降臺(tái)升降從而調(diào)節(jié)研拋電機(jī)的高度，實(shí)現(xiàn)圓柱漏斗形疲勞試樣指定深度的拋光，圓柱漏斗形疲勞試樣加工深度調(diào)節(jié)范圍±20mm；并且通過(guò)升降臺(tái)高度，從而調(diào)節(jié)研拋電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與圓柱漏斗形疲勞試樣接觸的深度，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)圓柱漏斗形疲勞試樣的研拋段的圓弧半徑r的目的，使圓柱漏斗形疲勞試樣的研拋段的圓弧半徑r可在80mm范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，加工的精度較高，而且廢樣率較低；通過(guò)進(jìn)行研拋實(shí)驗(yàn)，研拋加工過(guò)程中廢樣率低于0.3%。

通過(guò)選用可進(jìn)行無(wú)級(jí)變速且轉(zhuǎn)速可在50-600r/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的減速電機(jī)，可根據(jù)加工需求調(diào)節(jié)減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)底座在導(dǎo)軌上進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的速度，進(jìn)而對(duì)圓柱漏斗形疲勞試樣進(jìn)行適時(shí)控速；通過(guò)采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，使減速電機(jī)連接底座進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)移動(dòng)的距離可在100mm進(jìn)行調(diào)節(jié)。

通過(guò)選用可進(jìn)行無(wú)級(jí)變速且轉(zhuǎn)速可在50-600r/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的研拋電機(jī)，可根據(jù)加工狀況調(diào)節(jié)加工速度，提高加工效率；并且可根據(jù)拋光膏的粒度更換不同粗糙度的研拋軸，如w5、w2.5或w0.5等，適應(yīng)不同試樣的加工需求，提高研拋效果，提高了研拋的均勻性，降低加工的廢樣率，而且研拋加工的效率較高；通過(guò)進(jìn)行研拋實(shí)驗(yàn)，研拋加工過(guò)程中，加工效率平均為13.7~15.8分鐘/件。

綜上所述，本發(fā)明在圓柱漏斗形疲勞試樣研拋時(shí)自動(dòng)化程度較高，不僅效率較高，而且圓弧過(guò)渡研拋加工均勻，研拋加工精度較高，能降低廢樣率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記為：1-工作臺(tái)，2-減速電機(jī)，3-導(dǎo)軌，4-底座，5-椎頂，6-圓柱漏斗形疲勞試樣，7-電機(jī)，8-研拋電機(jī)，9-螺紋卡盤(pán)，10-旋轉(zhuǎn)件，11-連桿a，12-連桿b，13-轉(zhuǎn)動(dòng)軸，14-旋轉(zhuǎn)把柄，15-升降臺(tái)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。

實(shí)施例。用于圓柱漏斗形疲勞試樣自動(dòng)研磨及拋光裝置，如圖1所示，包括工作臺(tái)1，工作臺(tái)1上方設(shè)有減速電機(jī)2和導(dǎo)軌3，導(dǎo)軌3設(shè)在減速電機(jī)2一側(cè)，導(dǎo)軌3上方設(shè)有底座4，底座4通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)與減速電機(jī)2連接；底座4上方設(shè)有椎頂5和通過(guò)圓柱漏斗形疲勞試樣6與椎頂5連接的電機(jī)7；所述導(dǎo)軌3一側(cè)設(shè)有升降臺(tái)，升降臺(tái)上設(shè)有，研拋電機(jī)8，，研拋電機(jī)8的轉(zhuǎn)動(dòng)軸13設(shè)在圓柱漏斗形疲勞試樣6上方。

所述電機(jī)7軸上設(shè)有螺紋卡盤(pán)9，螺紋卡盤(pán)9與設(shè)在圓柱漏斗形疲勞試樣6上的螺紋嵌套設(shè)置；所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括通過(guò)旋轉(zhuǎn)件10連接的連桿a11和連桿b12，連桿a11與減速電機(jī)2的軸連接，連桿b12通過(guò)鉸鏈與底座4連接；所述圓柱漏斗形疲勞試樣6中部設(shè)有圓弧過(guò)渡段，研拋電機(jī)8的轉(zhuǎn)動(dòng)軸13設(shè)在圓弧過(guò)渡段上方；所述椎頂5一側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)把柄14。

通過(guò)使用本發(fā)明的用于圓柱漏斗形疲勞試樣自動(dòng)研磨及拋光裝置研拋的圓柱漏斗形疲勞試樣,經(jīng)表面粗糙度儀檢測(cè)其表面粗糙度ra小于0.2μm，完全能滿足高精度標(biāo)準(zhǔn)，相比現(xiàn)有技術(shù)研拋加工的試樣，其表面光潔度、粗糙度等得到了大大改善，滿足了疲勞實(shí)驗(yàn)對(duì)疲勞試樣表面的要求，并且加工時(shí)間僅為15min，大大提高了加工效率，而且進(jìn)行50組研拋實(shí)驗(yàn)無(wú)廢品出現(xiàn)，加工效果穩(wěn)定，廢樣率低。

工作原理：首先圓柱漏斗形疲勞試樣6安裝在本裝置上，將減速電機(jī)8電機(jī)7軸上粘連金相砂紙或拋光布，接通電源，減速電機(jī)2、電機(jī)7和研拋電機(jī)8開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，通過(guò)減速電機(jī)2的轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，從而使底座4沿導(dǎo)軌3作往返直線運(yùn)動(dòng)，減速電機(jī)2的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)圓柱漏斗形疲勞試樣6作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)圓柱漏斗形疲勞試樣6旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和作直線運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合；通過(guò)旋轉(zhuǎn)升降臺(tái)15調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)升降臺(tái)15的高度，使研拋電機(jī)8的轉(zhuǎn)動(dòng)軸13與圓柱漏斗形疲勞試樣6摩擦接觸，對(duì)圓柱漏斗形疲勞試樣6進(jìn)行持續(xù)均勻打磨，這樣便可實(shí)現(xiàn)對(duì)圓柱漏斗形疲勞試樣6的研磨和拋光。研磨的過(guò)程中自動(dòng)化程度高，研磨效率高，根據(jù)實(shí)際情況便捷的對(duì)整個(gè)金相砂紙位置的調(diào)節(jié)，從而方便對(duì)試樣上的各個(gè)位置進(jìn)行精細(xì)的打磨，有效提高打磨精度。

將椎頂5、圓柱漏斗形疲勞試樣6和螺紋卡盤(pán)9設(shè)置在同一同軸度上，保證圓柱漏斗形疲勞試樣6在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往返直線運(yùn)動(dòng)中保持穩(wěn)定。

曲柄連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)底座4往返的行程等于圓柱漏斗形疲勞試樣6的實(shí)驗(yàn)段長(zhǎng)度，保證圓柱漏斗形疲勞試樣6實(shí)驗(yàn)段全部得到拋光處理。