专利名称：一种力反馈自适应磨抛机用试件夹持装置的制作方法
技术领域：
本发明应用于机加工中磨削领域，主要适用于利用磨抛机对实验用中小批量的试件进行高精度的打磨和抛光领域。
背景技术：
在众多涉及到材料表面高精度机加工的场合中，磨抛机的应用占据着重要的地位。特别是在实验室条件下，常由于试件的特殊性磨抛机供应商无法提供完全通用的夹持装置。对于ー些在垂直磨抛平面方向上长度很小的试件，直接的手持磨抛难度很大，強行打磨甚至会造成伤害。在此背景下，发明了ー种カ反馈自适应磨抛机用试件夹持装置
发明内容
本发明专利目的在于提供一种用于配合磨抛机进行机加工的夹持试件的装置，而且在用磨抛机打磨试件时，该装置能够通过对カ的测量实现反馈而实时调节试件的高度，以保证磨抛质量。一种カ反馈自适应磨抛机用试件夹持装置，其特征在于包括4个永磁体吸附块，4个高度调节螺纹套，4个高度调节螺纹杆，2个横梁，2个轴承，调距梁，2个调距梁螺纹抱环，销钉，调距连杆，2个升降梁抱环，控制器，联轴器，动カ箱，调距电机，升降梁，螺栓、螺母，夹紧块，力传感器，横梁水平指示器；其中4个永磁体吸附块吸附在磨抛机表面，对称布置在磨抛机工作转盘周围的四个位置每个永磁体块I上面均刚性连接I个高度调节螺纹套，高度调节螺纹套的上部分加エ有内螺纹在高度调节螺纹套的上方有高度调节螺纹杆，高度调节螺纹杆的一端加工有外螺纹，且高度调节螺纹杆的外螺纹旋入高度调节螺纹套的内螺纹2个横梁对称放置，分别由ー对高度调节螺纹杆支撑横梁中部水平的加工有轴承孔，轴承嵌在横梁的轴承孔内调距梁的两端为轴头，中部对称加工有两段反向螺纹，调距梁通过轴承穿过横梁，且通过轴承能自由转动2个调距梁螺纹抱环分别通过螺纹连接对称置于调距梁两段反向螺纹上在调距梁的一端通过联轴器连接有调距电机联轴器和调距电机均置于动カ箱内部动カ箱固定在横梁的ー侧；控制器固定在动カ箱上部，控制器对调距电机的转速进行控制升降梁置于调距梁的下方，二者轴线保持平行2个升降梁抱环对称的套在升降梁上处于同侧的调距梁螺纹抱环和升降梁抱环通过调距连杆连接，调距连杆分别和调距梁螺纹抱环、升降梁抱环通过销钉连接夹紧块为加工有通透螺纹孔的长方体，其中的固定块固定在升降梁的下面，活动块保持自由需要夹持试件吋，夹紧块的活动块和固定块通过螺栓、螺母连接以夹紧试件力传感器置于夹紧块的ー个竖直方向的表面，力传感器和控制器进行信号传输横梁水平指示器嵌在横梁的上表面内。基本工作原理为当试件与磨抛机工作转盘接触时，在转盘转动方向的切向会对试件产生摩擦力，该摩擦力会引起夹紧块的变形，这ー变形可以通过力传感器18检测到并发送到控制器11。按照控制程序，会有两种情况，情况ー为检测到的カ小于或等于设定值，该设定值为开始磨抛前人工输入的ー个值，是适合当前试件的一个磨削切向カ的值，这种情况下磨抛进行正常；情况ニ为检测到的カ大于设定值，此时磨抛进行不正常，控制器11会控制调距电机14调节升降梁15的高度，直到达到情况ー的状态。在情况ー的条件下，控制器11会判断当前磨削厚度与设定值的大小，当前磨削厚度为开始磨抛后升降梁15下降的总高度，设定值为开始磨抛前人工输入的一个值，如果当前磨削厚度小于设定值，则控制器11发出相应指令给调距电机14，调距电机14转动，带动调距梁6同步转动，由于调距梁6两段螺纹反向，会使两个调距梁螺纹抱环7分别向两侧移动，且移动速度相等，即保证了升降梁15水平下降；如果当前磨削厚度等于或大于设定值，则控制器11发出相应指令给调距电机14，使其反向转动，即提高升降梁15，使其返回到设定高度后调距电机14停止转动。即完成了力反馈自动调节试件磨削厚度和进给速度的整个过程。
图I为夹持装置主视图
图2为夹持装置俯视3为夹持装置左视4为夹持装置右视5为螺纹抱环7的形状示意图，其中a为主视图，b为侧视图，c为俯视图。图中I——永磁体吸附块，2——高度调节螺纹套，3——高度调节螺纹杆，4——横梁，5——轴承，6——调距梁，7——调距梁螺纹抱环，8——销钉，9——调距连杆，10——升降梁抱环，11——控制器，12——联轴器，13——动カ箱，14——调距电机，15——升降梁，16——螺栓、螺母，17——夹紧块(活动和固定两种)，18——カ传感器，19——横梁水平指示器。
具体实施例方式本发明由4个永磁体吸附块I，4个高度调节螺纹套2，4个高度调节螺纹杆3，2个横梁4，2个轴承5，调距梁6，2个调距梁螺纹抱环7，销钉8，调距连杆9，2个升降梁抱环10，控制器11，联轴器12，动カ箱13，调距电机14，升降梁15，螺栓、螺母16，夹紧块(活动和固定两种)17，力传感器18，横梁水平指示器19组成。其中4个永磁体吸附块I吸附在磨抛机表面，对称布置在磨抛机工作转盘周围的四个位置。每个永磁体块I上面均刚性连接I个高度调节螺纹套2，高度调节螺纹套2的上部分加工有内螺纹。在高度调节螺纹套2的上方有高度调节螺纹杆3，高度调节螺纹杆3的一端加工有外螺纹，且高度调节螺纹杆3的外螺纹旋入高度调节螺纹套2的内螺纹。2个横梁4对称放置，分别由ー对高度调节螺纹杆3支撑。横梁4中部水平的加工有轴承孔，轴承5嵌在横梁4的轴承孔内。调距梁6的两端为轴头，中部对称加工有两段反向螺纹，调距梁6通过轴承5穿过横梁4，且通过轴承5能自由转动。2个调距梁螺纹抱环7分别通过螺纹连接对称置于调距梁6两段反向螺纹上。在调距梁6的一端通过联轴器12连接有调距电机14。联轴器12和调距电机14均置于动カ箱13内部。动カ箱13固定在横梁4的一侦牝其大小足以包围联轴器12和调距电机14。控制器11固定在动カ箱13上部，控制器11可以对调距电机14的转速进行控制。升降梁15置于调距梁6的下方，二者轴线保持平行。2个升降梁抱环10対称的套在升降梁15上。处于同侧的调距梁螺纹抱环7和升降梁抱环10通过调距连杆9连接，调距连杆9分别和调距梁螺纹抱环7、升降梁抱环10通过销钉8连接。夹紧块17为加工有四个通透螺纹孔的长方体，其中的固定块固定在升降梁15的下面，活动块保持自由。需要夹持试件吋，夹紧块17的活动块和固定块通过螺栓、螺母16连接以夹紧试件。力传感器18置于夹紧块17的一个竖直方向的表面，力传感器18可以和控制器11进行信号传输。横梁水平指示器19嵌在横梁4的上表面内，其形式与一般常见的水平尺相同。 准备好待磨抛试件后，打开磨抛机工作转盘的上盖，将图I所示装配完整的夹持装置通过永磁体I吸附在磨抛机上表面，使升降梁15及夹紧块17位于磨抛机工作转盘的正上方，改变高度调节螺纹杆3旋入高度调节螺纹套2的深度从而控制夹紧块到磨抛机エ作转转盘的初始距离，观测水平指示器19，根据观测情况进行调整，以保证横梁4两端高度相同。将待打磨试件装夹在两夹紧块17中间，拧紧螺栓螺母16使试件被夹紧。接通电源，通过控制器11设定磨削厚度值和适合当前磨削试件的切向カ值。启动磨抛机，启动夹持装 置，试件开始按设定的模式进行磨削，完成后，夹持装置自动上升并停在设定高度处，卸下试件，完成一次打磨。
权利要求
1.一种カ反馈自适应磨抛机用试件夹持装置，其特征在于包括4个永磁体吸附块，4个高度调节螺纹套，4个高度调节螺纹杆，2个横梁，2个轴承，调距梁，2个调距梁螺纹抱环，销钉，调距连杆，2个升降梁抱环，控制器，联轴器，动カ箱，调距电机，升降梁，螺栓、螺母，夹紧块，力传感器，横梁水平指示器； 其中4个永磁体吸附块吸附在磨抛机表面，对称布置在磨抛机工作转盘周围的四个位置每个永磁体块I上面均刚性连接I个高度调节螺纹套，高度调节螺纹套的上部分加工有内螺纹在高度调节螺纹套的上方有高度调节螺纹杆，高度调节螺纹杆的一端加工有外螺纹，且高度调节螺纹杆的外螺纹旋入高度调节螺纹套的内螺纹2个横梁对称放置，分别由ー对高度调节螺纹杆支撑横梁中部水平的加工有轴承孔，轴承嵌在横梁的轴承孔内调距梁的两端为轴头，中部对称加工有两段反向螺纹，调距梁通过轴承穿过横梁，且通过轴承能自由转动2个调距梁螺纹抱环分别通过螺纹连接对称置于调距梁两段反向螺纹上在调距梁的一端通过联轴器连接有调距电机联轴器和调距电机均置于动カ箱内部动カ箱固定在横梁的ー侧；控制器固定在动カ箱上部，控制器对调距电机的转速进行控制升降梁置于调距梁的下方，二者轴线保持平行2个升降梁抱环对称的套在升降梁上处于同侧的调距梁螺纹抱环和升降梁抱环通过调距连杆连接，调距连杆分别和调距梁螺纹抱环、升降梁抱环通过销钉连接夹紧块为加工有通透螺纹孔的长方体，其中的固定块固定在升降梁的下面，活动块保持自由需要夹持试件吋，夹紧块的活动块和固定块通过螺栓、螺母连接以夹紧试件力传感器置于夹紧块的ー个竖直方向的表面，力传感器和控制器进行信号传输横梁水平指示器嵌在横梁的上表面内。
全文摘要
本发明公开了一种自动式磨抛机用试件夹持装置，属于机加工领域中的新型工具。一种力反馈自适应磨抛机用试件夹持装置，其特征在于包括4个永磁体吸附块，4个高度调节螺纹套，4个高度调节螺纹杆，2个横梁，2个轴承，调距梁，2个调距梁螺纹抱环，销钉，调距连杆，2个升降梁抱环，控制器，联轴器，动力箱，调距电机，升降梁，螺栓、螺母，夹紧块，力传感器，横梁水平指示器；其基本工作原理是通过力传感器检测试件与磨抛机工作转台间的摩擦力变化，给控制器提供不同的信号，从而控制试件的进给速度和磨削厚度。本发明专利结构简单，自动化程度高，适于配合磨抛机进行中小批量产品或试件的加工。
文档编号B24B41/06GK102773798SQ201210254950
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月21日 优先权日2012年7月21日
发明者刘程艳, 安彤, 王晓亮, 秦飞 申请人:北京工业大学