一种气压砂轮表面接触形貌观测系统的制作方法

本发明涉及工件表面观测系统，更具体地说，尤其涉及一种气压砂轮表面接触形貌观测系统。

背景技术：

气压砂轮是一种新型的抛光工具，它是由橡胶基体构成的空心半球型气囊，并在其表面软固结有一层或多层磨粒粘接剂层，并通过向空心气囊内部充一定压力的气体来控制气压砂轮的压力。在抛光过程中，气压砂轮的表面的磨粒和粘接剂均有不同程度的脱落，不同阶段气压砂轮表面的观测可用于研究并提高气压砂轮的工作性能。

目前气压砂轮的观测系统均比较简单，一种是直接将气压砂轮置于观测平台上，为了观测到不同角度的砂轮头表面形貌，另一种制作了相应角度的模具，将砂轮头固定在相应模具上进行观测。这些方法不仅不能观测到砂轮头在不同充气压力、不同下压量、不同角度下的表面形貌，也无法观测到气压砂轮在不同状态下的接触应力，观测的结果与实际工况不一致，不能很好地反应出气压砂轮的实际工作状况，因此不利于研究，从而很难通过实验结果得出提高气压砂轮的工作性能的方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种能够观测到不同充气压力、不同下压力量、不同角度下气压砂轮的表面形貌和接触应力的气压砂轮表面基础形貌观测系统。

本发明的技术方案是这样实现的：一种气压砂轮表面接触形貌观测系统，包括工作平台、三维显微镜、显示器和观测调整装置，所述三维显微镜和显示器均设置在所述工作平台上，所述三维显微镜和显示器电连接，所述三维显微镜包括底座和显微镜本体，所述观测调整装置设置在三维显微镜的底座上；所述观测调整装置包括总体Z轴升降台、三维力传感器、安装架、Z轴旋转台、相对Z轴升降台、X轴旋转台和气压砂轮座，所述安装架为有底板、三块侧板、上盖板组成的一个单侧开口的盒体，所述安装架的上盖板上开有圆孔，所述圆孔内设置有观测玻璃，所述观测玻璃设置在三维显微镜的显微镜本体的正下方，所述观测玻璃的正下方从上至下依次设置有气压砂轮座、X轴旋转台、相对Z轴升降台、Z轴旋转台、三维力传感器和总体Z轴升降台，所述气压砂轮座、X轴旋转台、相对Z轴升降台、Z轴旋转台和三维力传感器均设置在安装架内且从上至下依次连接，三维力传感器固定在所述安装架的底板上，所述安装架固定在所述总体Z轴升降台上，总体Z轴升降台设置在三维显微镜的底座上。

进一步的，所述观测玻璃与上盖板固定连接。观测玻璃可以承受一定的压力。

进一步的，所述气压砂轮座上设有用于安装不同尺寸气压砂轮的不同直径的多个凸台。

进一步的，所述气压砂轮座的侧面打有气孔，所述侧板上开有气管孔，通过穿过气管孔和气孔的气管将气体送入待观测的气压砂轮中。

本发明的有益效果在于：本发明提供的气压砂轮观测系统，可实现气压砂轮不同倾角、不同下压量、不同充气压力状态下的观测，同时也可以观测到气压砂轮的三维受力状态并同时输入到电脑进行分析，可以更好地检测出气压砂轮工作状态下的表面形貌和受力状态。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明一种气压砂轮表面接触形貌观测系统的结构图；

图2为本发明气压砂轮观测装置的示意图；

图3为本发明气安装架的示意图；

图4为本发明气压砂轮座的示意图。

图中，1-工作平台、2-三维显微镜、3-观测装置、4-显示器、31-总体Z轴升降台、32-安装架、33-三维力传感器、34-Z轴旋转台、35-相对Z轴升降台、36-X轴旋转台、37-气管、38-气压砂轮座、39-气压砂轮、321-底板、322-侧板、323-观测玻璃、324-上盖板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明：

参阅图1～4所示，本发明的一种气压砂轮表面接触形貌观测系统，包括工作平台1、三维显微镜2、显示器4和观测调整装置3，所述三维显微镜2和显示器4均设置在所述工作平台1上，所述三维显微镜2和显示器4电连接，所述三维显微镜2包括底座和显微镜本体，所述观测调整装置3设置在三维显微镜2的底座上；所述观测调整装置3包括总体Z轴升降台31、三维力传感器33、安装架32、Z轴旋转台34、相对Z轴升降台35、X轴旋转台36和气压砂轮座38，所述安装架32为有底板321、三块侧板322、上盖板324组成的一个单侧开口的盒体，所述安装架32的上盖板324上开有圆孔，所述圆孔内设置有观测玻璃323，所述观测玻璃323设置在三维显微镜2的显微镜本体的正下方，所述观测玻璃323的正下方从上至下依次设置有气压砂轮座38、X轴旋转台36、相对Z轴升降台35、Z轴旋转台34、三维力传感器33和总体Z轴升降台31，所述气压砂轮座38、X轴旋转台36、相对Z轴升降台35、Z轴旋转台34和三维力传感器33均设置在安装架32内且从上至下依次连接，三维力传感器33固定在所述安装架32的底板321上，所述安装架32固定在所述总体Z轴升降台31上，总体Z轴升降台31设置在三维显微镜2的底座上。

所述观测玻璃323与上盖板324固定连接，观测玻璃323可承受一定的压力，观测玻璃323需要与气压砂轮39直接接触并向气压砂轮39施加一定的压力，从而使本装置的压力大小可控。

所述气压砂轮座38上设有用于安装不同尺寸气压砂轮的不同直径的多个凸台。

所述气压砂轮座38的侧面打有气孔，所述侧板322上开有气管孔，通过穿过气管孔和气孔的气管37将气体送入待观测的气压砂轮39中。

所述相对Z轴升降台35、Z轴旋转34、X轴旋转台36、不同充气压力的气管37共同工作可实现气压砂轮39不同倾角、不同下压量、不同充气压力。

本发明工作原理如下：

所述总体Z轴升降台31可调整安装架32的高度，以适应观测位置和三维显微镜2的显微镜本体之间的距离，所述Z轴旋转台34可调整所述气压砂轮39绕Z轴的角度，所述相对Z手升降台35可调整所述气压砂轮39与所述观测玻璃323之间的相对距离，所述X轴旋转台36可调整气压砂轮绕X轴方向的角度，所述气管37的气压可调整气压砂轮39内部的气压，所述气压砂轮观测装置可调整所述气压砂轮39到与实际工况相符的角度、下压量、气压。所述3维显微镜2和所述Kislter 3维力传感器33将观测到的结果共同输入到电脑并显示在显示屏4上进行分析，可以更好地检测出气压砂轮工作状态下的表面形貌和受力状态。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。