專利名稱：金相試樣拋光機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是作業(yè)，運(yùn)輸領(lǐng)域中的磨削、拋光機(jī)械。它應(yīng)用于材料科學(xué)研究，是一種用來制備金相試樣的研磨、拋光設(shè)備。
在美國(guó)《金相學(xué)》17卷3期1984.8.P325-329。公開了一種半自動(dòng)金相拋光機(jī)，此機(jī)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)研磨盤，把金相試樣固定在試樣夾持盤的圓孔內(nèi)。然后將夾持盤裝在一根與研磨盤軸線平行的軸上，加上配重，靠研磨盤旋轉(zhuǎn)對(duì)試樣進(jìn)行研磨與拋光。此機(jī)缺點(diǎn)在于試樣的尺寸和形狀有特殊要求，較小的和非圓柱形的試樣不能裝卡。試樣定位不牢固，在研磨時(shí)易松動(dòng)，破壞試樣的研磨平面。夾持盤通過軸承聯(lián)接在軸上，不能自動(dòng)的調(diào)整試樣與研磨盤接觸面，只要研磨盤的軸線與夾持盤的軸線的平行度出現(xiàn)很小的偏差，試樣極易產(chǎn)生偏磨現(xiàn)象。由于試樣夾持盤與研磨盤的平行度要求很高，使得夾持盤在裝配時(shí)也要求較高的精度，從而給實(shí)際操作帶來許多不便。試樣上所加的固定載荷直接加到試樣夾持盤上，壓力不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，試樣表面易被研磨盤上凸出的磨粒劃傷，形成不易拋掉的磨痕，拋光用的時(shí)間長(zhǎng)，組織有變形跡象。
在日本《金屬》54卷3期1982.5.P41-47公開了一種簡(jiǎn)易的半自動(dòng)拋光機(jī)，它的結(jié)構(gòu)和工作原理與上機(jī)類似。只是將試樣盤上的固定配重加載換成螺旋加載。因此也存在與上機(jī)相同的缺點(diǎn)。
在美國(guó)《冶金學(xué)》48卷9期1981.9.P449-452中公開一種自動(dòng)拋光機(jī)，它的工作原理與上機(jī)相同。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在試樣上分別加配重、試樣在夾持盤上裝卸較簡(jiǎn)便。但由于配重仍是固定的直接加在試樣上，因此試樣的研磨與拋光用的時(shí)間長(zhǎng)，存在拋不掉的磨痕和變形組織。試樣的形狀與尺寸有特殊要求。
在美國(guó)《金屬進(jìn)展》128卷1期-129卷6期1985至1986等最新期刊中刊載了美國(guó)布荷拉公司，萊克公司，斯特拉斯公司制造的金相試樣拋光機(jī)的商品廣告。從圖面說明可以看出，美國(guó)最新式的金相拋光機(jī)采用微機(jī)控制，用液壓系統(tǒng)提供試樣上的壓力，用輔助電機(jī)驅(qū)動(dòng)試樣夾持盤旋轉(zhuǎn)。試樣夾持盤有上升、下降，左移右移等功能。并能編制100種拋光的程序。但是這些拋光機(jī)的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，附加的設(shè)備儀器比較多，制造成本很高。夾持盤與驅(qū)動(dòng)軸固定聯(lián)接，裝配精度必須很高，否則將出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象。由于金相試樣在夾持盤上裝卸、夾持盤在驅(qū)動(dòng)軸上裝卸、砂紙和拋光布更換均需人工操作。為此這類拋光機(jī)械并不能有效地提高制備金相試樣的效率。
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，模擬人工制備試樣的方法而設(shè)計(jì)出的一種可以對(duì)不同形狀和不同尺寸的多塊試樣同時(shí)夾持的，試樣上壓力的大小可選擇的，在試樣的研磨與拋光過程中能自動(dòng)分為粗精兩個(gè)階段的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易的、制樣質(zhì)量和效率都比較高的金相試樣的研磨和拋光兩用機(jī)械。
本發(fā)明的目的是由以下措施達(dá)到的。金相拋光機(jī)外形結(jié)構(gòu)如

圖1所示。試樣夾持盤1放在裝有水砂紙或拋光織物的研磨盤9的偏心位置上，用壓力調(diào)節(jié)器2壓住。電機(jī)驅(qū)動(dòng)研磨盤旋轉(zhuǎn)，夾持在試樣夾持盤上的金相試樣，由于在研磨盤上得到不同的摩擦力，帶動(dòng)試樣夾持盤以壓力調(diào)節(jié)器的軸線為中心在研磨盤上旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)試樣進(jìn)行研磨或拋光。夾持盤的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。夾持盤夾持試樣部位做成封閉的V型槽。頂絲25將放入V型槽中的金相試樣26固定。試樣夾持盤中心做成球窩形與壓力調(diào)節(jié)器2的球頂尖11相配合。壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。球頂尖11和提升手柄12分別裝在活塞頂桿13的頭部和中部。活塞頂桿13的活塞部分裝在內(nèi)套24中下彈簧14和上彈簧15之間。內(nèi)套24裝在支撐臂23中，用螺母17固定。壓力手柄18的圓柱一面做成單向齒條，另一面開一鍵槽，由上方插入內(nèi)套中，將限位螺釘16旋入壓力手柄的鍵槽中，在內(nèi)套24上開一方孔與支撐臂23中的滑道相對(duì)應(yīng)。將閉鎖楔19做成與壓力手柄18上單向齒條相配合的斜面裝入支撐臂23中的滑道里，靠彈簧20的壓力插入壓力手柄的齒條內(nèi)。將彈簧定位螺釘21上打一孔，使鋼絲22從中穿過，一頭系在閉鎖楔19上，另一頭系在電磁鐵的銜鐵上。
圖1金相試樣拋光機(jī)示意圖。
1-試樣夾持盤，2-壓力調(diào)節(jié)器，3-速度選擇旋鈕，4-時(shí)間選擇旋鈕，5-電源指示燈，6-電源開關(guān)，7-水管，8-拋光液管，9-研磨盤，10-機(jī)座。
圖2，壓力調(diào)節(jié)器示意圖。
11-球頂尖，12-提升手柄，13-活塞頂桿，14-下彈簧，15-上彈簧，16-限位螺釘，17-螺母，18-壓力手柄，19-閉鎖楔，20-彈簧，21-彈簧定位螺釘，22-鋼絲，23-支撐臂，24-內(nèi)套。
圖3，試樣夾持盤示意圖。
25-頂絲，26-金相試樣。
本發(fā)明結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例做進(jìn)一步描述，將金相試樣26放進(jìn)夾持盤1中的V型槽里，使各個(gè)試樣的研磨面保持在同一平面上，旋緊頂絲25使試樣固定在夾持盤上，在圖1所示的拋光機(jī)的磨盤9上裝好水砂紙。提起壓力調(diào)節(jié)器上的提升手柄12，把裝好試樣的夾持盤放在研磨盤上，使壓力調(diào)節(jié)器的球頂尖11進(jìn)入夾持盤的球窩上。壓下壓力手柄18，將上彈簧15和下彈簧14壓縮，活塞頂桿13被推動(dòng)將壓力施加在夾持盤的試樣上。壓力的大小根據(jù)試樣的要求用壓力手柄的壓下深度確定最大壓力由壓力手柄鍵槽的上限位接觸到限位螺釘16。松開壓力手柄，彈簧20推動(dòng)閉鎖楔19插入壓力手柄的齒條中，使壓力手柄被鎖住。用速度選擇旋鈕3定好磨盤的轉(zhuǎn)速。用時(shí)間選擇旋鈕定好工作時(shí)間。打開水管7的閥門，使水滴在磨盤上。閉合電源開關(guān)6電機(jī)帶動(dòng)磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)。試樣開始粗磨，達(dá)到一定時(shí)間，由時(shí)間控制器發(fā)出一個(gè)電信號(hào)，使電磁鐵吸合銜鐵通過鋼絲22拉回閉鎖楔19，這時(shí)上彈簧15推動(dòng)壓力手柄向上移動(dòng)到壓力手柄的鍵槽的下限位與限位螺釘接觸為止。使活塞頂桿13上的壓力由較大的壓力轉(zhuǎn)換成較小的壓力，試樣開始被精磨，在預(yù)定時(shí)間達(dá)到后，電機(jī)停轉(zhuǎn)，取下夾持盤，關(guān)閉水閥門。將磨盤上換上拋光布，重新裝好試樣夾持盤。打開拋光液的閥門。重復(fù)上述操作過程，使?jié)衲ズ蟮慕鹣嘣嚇訏伖狻?br> 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)試樣在夾持器V型槽中三點(diǎn)定位，試樣在研磨時(shí)不會(huì)松動(dòng)。夾持盤的適應(yīng)面廣，不同尺寸，不同形狀的柱形試樣均可在本發(fā)明采用的夾持盤上裝卡。壓力調(diào)節(jié)器和試樣夾持盤通過球面接觸。夾持盤可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使試樣研磨均勻，不必再用輔助電機(jī)驅(qū)動(dòng)。夾持盤的水平面可以在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整，使試樣不出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象。試樣夾持盤裝卸也十分簡(jiǎn)便，不要求裝配精度。對(duì)試樣夾持盤采用彈性加載可使得夾持盤上的壓力在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)。不會(huì)使試樣表面產(chǎn)生較深的不能拋掉的磨痕。本發(fā)明采用了粗精兩段研磨與拋光，能夠很快地消除試樣上的磨痕與變形層，使金相組織清晰、真實(shí)。本機(jī)工作效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，制造成本低，技術(shù)難度小，操作簡(jiǎn)便。為金相試樣的研磨與拋光提供了一種優(yōu)良的設(shè)備，可為大專院校的金相教學(xué)，科研單位的材料科學(xué)研究，工廠的金相檢驗(yàn)廣為應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種金相試樣拋光機(jī)，它由磨盤、夾持盤所組成，其特征是試樣夾持盤1通過盤中央的球窩形槽與壓力調(diào)解器2的球頂尖11連接，試樣夾持盤1放在磨盤9的偏心位置，由磨盤的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)夾持盤自轉(zhuǎn)，壓力調(diào)解器2可以是多個(gè)，試樣夾持盤1也可以是多個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光機(jī)，其特征是夾持盤1上有多個(gè)可以?shī)A持不同形狀不同尺寸的試樣的V型槽，每一個(gè)V型槽上裝一個(gè)頂絲5固定試樣，在夾持盤中央有一個(gè)可以使試樣上所受壓力均勻不致于偏磨的球窩形槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光機(jī)，其特征是壓力調(diào)節(jié)器2的球頂尖11和提升手柄12分別裝在活塞頂桿13的頭部和中部，活塞頂桿13的活塞部分裝在內(nèi)套24中上彈簧15與下彈簧14之間，內(nèi)套24與支撐臂23相連，壓力手柄18的圓柱一面做成單向齒條，另一面開一鍵槽，由上方插入內(nèi)套，將限位螺釘16旋入壓力手柄18的鍵槽，在內(nèi)套24上開一方孔與支撐臂23中的滑道相對(duì)應(yīng)，將閉鎖楔19做成與壓力手柄18上單向齒條配合的斜面裝入支撐臂23的滑道，靠彈簧20的壓力插入壓力手柄上的齒條內(nèi)，將彈簧定位螺釘21上打一孔使鋼絲22穿過，使閉鎖楔19與電磁鐵的銜鐵相連。
全文摘要
一種金相試樣拋光機(jī)，它由磨盤、試樣夾持盤、壓力調(diào)節(jié)器所組成?？梢酝瑫r(shí)對(duì)多種形狀、多種尺寸的多個(gè)試樣拋光，對(duì)試樣的壓力可調(diào)，不偏磨，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，為金相試樣的研磨與拋光提供了一種優(yōu)良設(shè)備。
文檔編號(hào)B24B7/04GK1031671SQ87102710
公開日1989年3月15日 申請(qǐng)日期1987年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1987年4月10日
發(fā)明者孫維廉, 楊鈺瑛 申請(qǐng)人:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)