一种桌面级自动金相磨床的制作方法

本发明涉及金相磨床,具体涉及一种桌面级自动金相磨床。

背景技术：

金相试样制备是金属材料检测中非常重要的一步，直接影响到后面金相观察的结果，进而影响检测结果，而磨金相是金相试样制备的基础。目前，在进行少量金相试样制备时还是采用人工磨金相的方式，考虑到磨金相的方式属于重复性工作，可使用机器来代替，但对于少量的金相制备，如监测局检测，学生体验，使用大型设备耗费人力，财力，物力。因此发明一种桌面级的自动金相磨床是很有必要的。

技术实现要素：

本发明提供一种桌面级自动金相磨床,可代替人力制备金相试样,控制简单可靠,体积小,制造成本低。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种桌面级自动金相磨床，包括底部框架、固定设置在所述底部框架上的三轴联动装置、与所述三轴联动装置电路连接的控制器、磨床、柔性夹具总成，所述的三轴联动装置包括z轴移动副、x轴移动副、y轴移动副,所述的磨床与y轴移动副的移动部件固定连接，所述柔性夹具与x轴移动副的移动部件固定连接。

进一步地，所述的z轴移动副包括对称设置的z轴滑轨、z轴滑块、z轴丝杆、丝杆螺母、z轴电机，所述z轴滑轨竖直固定在所述底部框架上，所述z轴电机与竖直设置的z轴丝杆驱动连接，所述丝杆螺母通过连接件与z轴滑块固定连接。

进一步地，所述的x轴移动副包括x轴滑块、x轴电机、x轴导轨、x轴主动同步轮、x轴从动同步轮，所述的x轴导轨的两端固定在两个z轴滑块之间，所述x轴滑块与x轴导轨滑动配合，所述柔性夹具总成固定在x轴滑块上；所述的x轴主动同步轮与x轴电机驱动连接，所述x轴电机通过电机座固定在任一z轴滑块上，所述x轴从动同步轮转动地固定在另一z轴滑块上，所述x轴主动同步轮和x轴从动同步轮之间连接设置有同步带，所述的同步带的一边与x轴滑块固定连接。

进一步地，所述的x轴滑块中间设置有两个供同步带穿过的矩形通孔，其中一个矩形通孔与同步带一边固定连接，另一矩形通孔与同步带另一边间隙配合。

进一步地，所述的y轴移动副包括y轴电机、y轴滑块、y轴主动同步轮、y轴从动同步轮、y轴导轨，所述的y轴导轨固定在底部框架上，所述y轴滑块与y轴导轨滑动配合，所述y轴电机固定在底部框架上且与y轴主动同步轮驱动连接，所述y轴从动同步轮转动固定在y轴导轨另一端的底部框架上，所述y轴主动同步轮和y轴从动同步轮之间连接设置有同步带，所述的同步带的一边与y轴滑块固定连接。

进一步地，所述的磨床包括固定在y轴移动副的移动部件上的底板、可更换地固定在所述底板上的砂纸板。

进一步地，所述的柔性夹具总成包括固定在x轴移动副的移动部件上的俯仰夹具、依次连接所述俯仰夹具末端的连接块和弹性工件端。

进一步地，所述的弹性工件端包括固定螺栓、固定块、u形工作平台、快拆机构、线性弹簧，所述固定块设置有固定连接块的中心孔和固定螺栓，所述固定块两侧设置有小滑轨，所述工作平台的两内侧设置有与所述小滑轨上下滑动的小滑块，所述线性弹簧连接设置在固定块底面和u形工作平台之间，所述的快拆机构居中地固定在所述工作平台底部。

进一步地，所述的快拆机构包括快拆凸轮、快拆轴、快拆夹、焊接在所述工作平台底部的夹紧管，所述快拆轴装配在快拆夹的通孔上，所述快拆凸轮通过转动副与快拆轴连接，所述夹紧管与快拆夹相作用的管壁上设置有与轴线平行的纵向切口。

进一步地，所述的z轴滑轨顶部连接设置有横梁所述的控制器固定在横梁上。

相比现有技术，本发明实现了金相试样打磨的机械化和自动化，可代替人力制备金相试样,控制简单可靠,体积小,制造成本低。

附图说明

图1是本发明实施例正视图图。

图2是本发明实施例的整体结构示意图。

图3是本发明实施例的俯仰夹具抬起时的工作示意图。

图4是本发明实施例的俯仰夹具下压时的工作示意图。

图5是本发明实施例的弹性工件端示意图。

示意图中零部件的标号说明：

1-控制器，2-横梁，3-丝杆电机，4-y轴电机，5-y轴滑块，6-x轴电机，7-电机座，8-丝杆螺母，9-砂纸板，10-底板，11-连接块，12-俯仰夹具，13-x轴滑块，14-小滑块，15-固定螺栓，16-固定块，17-小滑轨，18-工作平台，19-快拆凸轮，20-快拆轴，21-快拆夹，22-线性弹簧；23-z轴丝杆；24-x轴导轨；25-夹具总成；26-z轴滑轨；27-z轴滑块；28-底座框架；29-y轴导轨；30-y轴主动同步轮；31-x轴主动同步轮；32-y轴从动同步轮；33-x轴从动同步轮。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1和图2所示，一种桌面级自动金相磨床，包括底部框架28、固定设置在所述底部框架28上的三轴联动装置、与所述三轴联动装置电路连接的控制器、磨床、柔性夹具总成，所述的三轴联动装置包括z轴移动副、x轴移动副、y轴移动副,所述的磨床与y轴移动副的移动部件固定连接，所述柔性夹具与x轴移动副的移动部件固定连接。

所述的z轴移动副包括对称设置的z轴滑轨26、z轴滑块27、z轴丝杆23、丝杆螺母8、z轴电机34，所述z轴滑轨26竖直固定在所述底部框架28上，所述z轴电机34与竖直设置的z轴丝杆23驱动连接，所述丝杆螺母8通过连接件与z轴滑块27固定连接。所述的z轴滑轨26顶部连接设置有横梁2、所述的控制器1固定在横梁2上。

所述的x轴移动副包括x轴滑块13、x轴电机6、x轴导轨24、x轴主动同步轮31、x轴从动同步轮33，所述的x轴导轨24的两端固定在两个z轴滑块27之间，所述x轴滑块13与x轴导轨24滑动配合，所述柔性夹具总成固定在x轴滑块13上；所述的x轴主动同步轮31与x轴电机6驱动连接，所述x轴电机6通过电机座7固定在任一z轴滑块27上，所述x轴从动同步轮33转动地固定在另一z轴滑块27上，所述x轴主动同步轮31和x轴从动同步轮33之间连接设置有同步带，所述的同步带的一边与x轴滑块13固定连接。

所述的x轴滑块13中间设置有两个供同步带穿过的矩形通孔，其中一个矩形通孔与同步带一边固定连接，另一矩形通孔与同步带另一边间隙配合。

所述的y轴移动副包括y轴电机4、y轴滑块5、y轴主动同步轮30、y轴从动同步轮32、y轴导轨29，所述的y轴导轨29固定在底部框架28上，所述y轴滑块5与y轴导轨29滑动配合，所述y轴电机4固定在底部框架28上且与y轴主动同步轮30驱动连接，所述y轴从动同步轮32转动固定在y轴导轨29另一端的底部框架28上，所述y轴主动同步轮30和y轴从动同步轮32之间连接设置有同步带，所述的同步带的一边与y轴滑块5固定连接。

所述的磨床包括固定在y轴移动副的移动部件上的底板10、可更换地固定在所述底板10上的砂纸板9。

如图3和图4所示，所述的柔性夹具总成包括固定在x轴滑块13上的俯仰夹具12、依次连接所述俯仰夹具12末端的连接块11和弹性工件端。俯仰夹具12为平面四连杆机构，利用死点自锁的原理可实现将工件端快速地固定在与磨床垂直的方位，利用连杆曲线的原理可快速的将工件端抬起90度，以便观察工件磨面。

如图5所示，所述的弹性工件端包括固定螺栓15、固定块16、u形工作平台18、快拆机构、线性弹簧22，所述固定块16设置有固定连接块11的中心孔和固定螺栓15，所述固定块16两侧设置有小滑轨17，所述工作平台18的两内侧设置有与所述小滑轨17上下滑动的小滑块14，所述线性弹簧22连接设置在固定块16底面和u形工作平台18之间，所述的快拆机构居中地固定在所述工作平台18底部。

所述的快拆机构包括快拆凸轮19、快拆轴20、快拆夹21、焊接在所述工作平台18底部的夹紧管，所述快拆轴20装配在快拆夹21的通孔上，所述快拆凸轮19通过转动副与快拆轴20连接，所述夹紧管与快拆夹21相作用的管壁上设置有与轴线平行的纵向切口。快拆机构利用摩擦圆自锁的原理可快速将工件固定在工作平台18的夹紧管内。线性弹簧22可用来反应工件受磨时的正压力。

本实施例的使用流程如下：

将工件放入工作平台18上的夹紧管内，利用快拆机构固定；将工件端通过固定螺栓15固定在连接块11上；上电后，使用控制器1控制z轴滑块27下移直到工件端刚好触碰砂纸板9表面，利用控制器1上的按钮记录归零此时z轴滑块27的高度，然后继续下移z轴滑块27施加正压力，正压力的大小由线性弹簧22的压缩量反应，接着再利用控制器1上的按钮记录此时z轴滑块27的高度，这样控制器1就识别了下压量；启动后，x轴滑块13带动工件往复移动磨金相，若中途想观察工件磨面的情况，可暂停，利用俯仰夹具12将工件磨面抬起90度即可观察。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。