一种用于激光微孔制造的试样磨抛装置的制作方法

本发明涉及先进激光制造领域，尤其涉及一种用于激光微孔制造的试样磨抛装置。

背景技术：

激光微孔制造技术是指利用脉冲激光束照射工件表面，因为聚焦后的激光束能量密度极高，在焦点位置的温度会瞬间达到数千摄氏度，工件材料在这种高温的作用下会被迅速的熔化、汽化，这时汽化的金属会带着熔融的金属喷射而出从而形成了孔。

激光微孔制造技术是一种新型特种加工技术，具有加工速度快、经济效益高、加工材料范围广、无污染等优点，尤其在航天航空工业的激光群孔加工中具有明显的优势。在将微孔制造技术应用到某一工业应用上时，必须对其进行大量的实验。但实验中，在对试样的处理过程中，经常出现表面磨不平，划痕严重的现象，尤其是对截面孔的磨抛中，手动磨抛很难磨抛出理想的界面孔，经常出现磨不平、磨过了的现象，并且目前没有发现专门用于截面孔磨抛的磨抛机。目前国内关于试样磨抛的专利，主要涉及的是磨抛夹具的设计，并没有涉及整体装置的设计。市面上基本是普通金相磨抛机和自动金相磨抛机，普通金相磨抛机需要人工磨抛试样，磨抛结果不可控且不理想。自动金相磨抛机磨抛质量虽然很好，但价格昂贵。

技术实现要素：

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种用于激光微孔制造的试样磨抛装置，通过将磨抛头与磨抛机主体分开，有效的降低了激光微孔制造中的人力物力，并且适用范围广。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种用于激光微孔制造的试样磨抛装置，其特征在于，包括底座、支架杆、弹簧、短连杆、第一长连杆、第二长连杆、手持杆和磨抛头；

所述支架杆垂直固定于底座上，支架杆上设有直线导轨，第一锁紧滑块和第二锁紧滑块与直线导轨滑动连接，所述第一长连杆和第二长连杆的长度相等，所述第一长连杆的一端与第一锁紧滑块铰接，另一端与手持杆铰接，所述第二长连杆的一端与第二锁紧滑块铰接，另一端与手持杆铰接，所述短连杆的两端分别与第一长连杆和第二长连杆铰接，所述弹簧的一端与短连杆的中心连接，另一端与第二长连杆连接，所述第一长连杆和第二长连杆平行，所述短连杆和手持杆以及支架平行，所述长连杆的底端设有磨抛头，所述磨抛头用于夹紧试样。

优选地，所述长连杆上设有橡胶套。

优选地，所述磨抛头为平面磨抛头或截面磨抛头。

优选地，所述平面磨抛头包括平面磨抛头主体和四根锁紧螺钉，所述平面磨抛头主体为立方体结构，平面磨抛头主体的底面具有凹槽，四根锁紧螺钉分别从平面磨抛头主体的四个侧面伸入凹槽内，用于紧试样，所述锁紧螺钉与试样工件接触的端部设有橡胶头。

优选地，截面磨抛头包括截面磨抛头主体和两根锁紧螺钉，所述截面磨抛头主体为长方体结构，截面磨抛头主体的底面具有长方形凹槽，两根锁紧螺钉分别从长方形凹槽的两个侧面伸入长方形凹槽内，用于夹紧试样工件，所述锁紧螺钉与试样接触的端部设有橡胶头。

优选地，所述用于激光微孔制造的试样磨抛装置采用轻量化材料进行制造。

一种使用上述用于激光微孔制造的试样磨抛装置的方法，包括以下步骤：

步骤一：将用于激光微孔制造的试样磨抛装置安装于磨抛机周边合适位置；

步骤二：将试样安装在磨抛头中，通过锁紧螺钉进行锁紧；

步骤三：松开第一锁紧滑块和第二锁紧滑块，将磨抛头调节到合适位置，锁紧第一锁紧滑块和第二锁紧滑块。

步骤四：用手握住手持杆，在磨抛机上进行试样的磨抛，磨抛结束后，卸下试样。

本发明的有益效果：

1)本发明相对于自动金相磨抛机价格低廉，结构简单轻便，磨抛头可根据需要进行更换，适用于任意普通磨抛机，适用面广节省了人力物力，极大地提高了实验效率。

2)本发明中的平面磨抛头不仅适用于激光微孔制造中试样的磨抛，同样适用于其他实验中的试样磨抛。

附图说明

图1为本发明所述一种用于激光微孔制造的试样磨抛装置的结构示意图。

图2为本发明所述平面磨抛装置的结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为本发明所述截面磨抛装置的结构示意图。

图5为图4的俯视图。

其中：

1.底座；2.支架；3.直线导轨；4.第一锁紧滑块；5.第二锁紧滑块；6.弹簧；7.短连杆；8.第一长连杆；9.第二长连杆；10.手持杆；11.橡胶套；12.磨抛头。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，本发明所述的一种用于激光微孔制造的试样磨抛装置，包括底座1、支架杆2、弹簧6、短连杆7、第一长连杆8、第二长连杆9、手持杆10和磨抛头12。

所述支架杆2垂直固定于底座1上，支架杆2上设有直线导轨3，第一锁紧滑块4和第二锁紧滑块5与直线导轨3滑动连接，能并通过自带的锁紧装置锁紧在直线导轨3上，所述第一长连杆8和第二长连杆9的长度相等，所述第一长连杆8的一端与第一锁紧滑块4铰接，另一端与手持杆10铰接，所述第二长连杆9的一端与第二锁紧滑块5铰接，另一端与手持杆10铰接，所述短连杆7的两端分别与第一长连杆8和第二长连杆9铰接，所述第一长连杆8和第二长连杆9平行，所述短连杆7和手持杆10以及支架2平行，所述长连杆10的底端设有磨抛头12，长连杆10上设有橡胶套11，起到防滑和隔热的作用。

所述弹簧6的一端与短连杆7的中心连接，另一端与第二长连杆9连接，当手持杆10在重力的作用下往下运动时，第二长连杆9与短连杆7之间的距离会变大，此时在弹簧6弹力的作用下，使得第二长连杆9与短连杆7之间的距离保持在一个定值，从而阻止了手持杆10在重力作用下的下落。本实施例中的一种用于激光微孔制造的试样磨抛装置的主体采用轻量化材料进行制造，从而减轻装置的整体质量，以便操作与携带。。

本实施例中的磨抛头采用平面磨抛头，如图2和图3所示，所述平面磨抛头包括平面磨抛头主体16和四根锁紧螺钉15，所述平面磨抛头主体16为立方体结构，平面磨抛头主体16的底面具有凹槽，四根锁紧螺钉15分别从平面磨抛头主体16的四个侧面伸入凹槽内，用于夹紧试样13，所述锁紧螺钉15与试样工件13接触的端部设有橡胶头14，用于避免将试样13夹坏。本实施例中的平面磨抛头不仅适用于激光微孔制造中试样的磨抛，同样适用于其他实验中的试样磨抛。

本实施例中的磨抛头还可以采用截面磨抛头，如图4和图5所示，所述截面磨抛头包括截面磨抛头主体17和两根锁紧螺钉15，所述截面磨抛头主体17为长方体结构，截面磨抛头主体17的底面具有长方形凹槽，两根锁紧螺钉15分别从长方形凹槽的两个侧面伸入长方形凹槽内，用于夹紧试样工件13，所述锁紧螺钉15与试样13接触的端部设有橡胶头14，用于避免将试样13夹坏。

使用上述用于激光微孔制造的试样磨抛装置的方法，包括以下步骤：

步骤一：将用于激光微孔制造的试样磨抛装置安装于磨抛机周边合适位置；

步骤二：将试样13安装在磨抛12中，通过锁紧螺钉15进行锁紧；

步骤三：松开第一锁紧滑块4和第二锁紧滑块5，将磨抛头12调节到合适位置，锁紧第一锁紧滑块4和第二锁紧滑块5。

步骤四：用手握住手持杆10，在磨抛机上进行试样13的磨抛，磨抛结束后，卸下试样。所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。