一种基于显微观测的微细切屑镶样实验台

1.本发明是一种基于显微观测的微细切屑镶样实验台。


背景技术：

2.研究材料的切削加工性，选择合理的加工工艺、提高加工质量和加工效率是制造领域的重要研究方向。通过金属切削实验研究切屑变形和切屑形态是切削加工性研究的常用方法，因此切屑试样制备是一项必不可少的工作。车削和铣削加工是最常用的金属加工方式。车削加工的切屑形态较规则，在粗加工工艺参数条件下切屑尺寸较大，镶样较简单，但在精密加工条件下车削切屑尺寸较细小，肉眼观察镶样常出现切屑倾斜问题。铣削加工为变厚度切削过程，切屑形状不规则，且切屑在刀具螺旋角的作用下会发生卷曲变形，镶样难度极大。此外，当材料脆性较大时，切屑容易断裂形成细小的崩碎屑或节状屑，肉眼观察镶样几乎无法实现。此外，传统的切屑镶样方法是用镊子手工将切屑调整到适当的位置和角度，容易出现夹持力过大而发生变形或断裂等问题，大大降低了切屑试样制备的精确性。目前，镶样装置主要面向传统尺寸金相试样的制备。例如，大连远东硬质合金有限公司孙景义等公布的实用新型专利（cn202631332u）中，将原镶样机设备改为电炉加模具的组合，大大降低了设备成本。常俊红发明了一种金相试样镶样机（cn107300494a），通过内外成型装置与压缩装置的配合，依靠离心力实现了金相试样的制备，并且提高了工作效率。然而，面向切屑镶样的实验台未见公布。因此，设计基于显微观测的微细切屑镶样实验台成为切屑试样制备的迫切需求。


技术实现要素：

3.为了满足材料切削加工性研究中微细切屑金相观测实验的迫切需求，本发明提供一种高效的基于显微观测的微细切屑镶样实验台，解决了目前研究中存在的切屑试样制备效率低和操作困难等问题。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案为： 一种基于显微观测的微细切屑镶样实验台，它包括底座(1)、升降杆(2)、led光源(3)、变焦镜头(4)、升降手轮(5)、电子相机(6)、显示器支撑梁(7)、显示器(8)、指套(9)、精密夹持器(10)、连杆(11)、支撑手柄(12)和定位螺栓(13)。
5.通过调节升降手轮(5)控制显微镜的垂直高度，实现聚焦，下部可调节led光源(3)可以调整光源亮度，通过变焦镜头(4)调节显微镜放大倍数，显示器(8)与电子相机(6)连接，图像可以直接传输到移动通讯设备，实现微细切屑的微观观测。
6.支撑手柄(12)采用五自由度球铰链与底座(1)连接，精密夹持器(10)与支撑手柄(12)间为铰链连接，支撑手柄(12)和精密夹持器(10)的组合可以提高微细切屑夹持的稳定性，精准控制切屑的角度和位置。
7.与现有技术相比，本发明所取得的有益效果是：1. 底座(1)上可以直接放置试样制备装置，通过调节升降手轮(5)控制显微镜与
试样的相对位置可以实现不同尺寸试样的快速定位和观测，提高了试样观测的灵活性。
8.2. 显微镜上部的电子相机(6)除了可以将显微镜里呈现的画面通过视频传输线传输到显示器外，还可以将视屏传输到手机等移动通讯设备，可以根据实际情况选择合适的视屏频出端口。
9.3. 支撑手柄(12)和精密夹持器(10)可以实现微细切屑角度和位置的精准调节，提高了微细切屑夹持的稳定性，大大提升了试样制备的精度和效率。
10.4. 本实验台不仅能够实现精准制样，还能对试样进行初步的观测。切屑试样制备完成后需要进行磨样，目前主要的方法是先磨样再观测，若没有达到预期效果还需进行反复磨样和观测，工作效率低，需要长时间占用金相显微镜，基于显微观测的微细切屑镶样实验台可以实现试样制备及磨样后的初步观测，甚至能够进行试样腐蚀后的简单观测。实验台可以有效提高制样的准确性和设备的利用率。
附图说明
11.图1、图2是本发明结构示意图。
12.具体实施方式：下面结合实施实例对本发明作进一步地说明。
13.实施实例1：通过调节led光源(3)，可实现光源的亮度调节，通过变焦镜头(4)可以调节显微镜的放大倍数，调节升降手轮(5)能够控制显微镜沿升降杆(2)进行移动，实现聚焦，显示器(8)由显示器支撑梁(7)连接到升降杆(2)上，电子相机(6)通过数据传输线与显示器连接，实现信号的传输，支撑手柄(12)底部采用五自由度球铰链与支撑座(13)连接，精密夹持器(10)与支撑手柄(12)间为铰链连接，指套(9)固定在精密夹持器(10)上，定位螺栓(13)可以实现显微镜高度固定。实验台可以实现微细切屑的实时观测，观测的图片能够呈现在显示器上，便于观察切屑的位置和角度，实现切屑的精准控制；实验台还能对试样进行初步的观测，缩短了磨样及腐蚀过程中占用金相显微镜的时间，提高了制样的精确性，提高了设备的利用率。


技术特征：
1.一种基于显微观测的微细切屑镶样实验台，它包括底座(1)、升降杆(2)、led光源(3)、变焦镜头(4)、升降手轮(5)、电子相机(6)、显示器支撑梁(7)、显示器(8)、指套(9)、精密夹持器(10)、连杆(11)、支撑手柄(12)和定位螺栓(13)。2.根据权利要求1所述的一种基于显微观测的微细切屑镶样实验台，其特征在于：通过调节升降手轮(5)控制显微镜的垂直高度，实现聚焦，下部可调节led光源(3)可以调整光源亮度，通过变焦镜头(4)调节显微镜放大倍数，显示器(8)与电子相机(6)连接，图像可以直接传输到移动通讯设备，实现微细切屑的微观观测。3.根据权利要求1所述的一种基于显微观测的微细切屑镶样实验台，其特征在于：支撑手柄(12)采用五自由度球铰链与支撑座连接，精密夹持器(10)与支撑手柄(12)间为铰链连接，支撑手柄(12)和精密夹持器(10)的组合可以提高微细切屑夹持的稳定性，精准控制微细切屑的角度和位置。

技术总结
本发明是一种基于显微观测的微细切屑镶样实验台，其主要特征是：通过调节升降手轮(5)控制显微镜的垂直高度，实现聚焦，下部可调节LED光源(3)调整光源亮度，通过变焦镜头(4)调节显微镜放大倍数，显示器(8)与电子相机(6)连接，图像可以直接传输到移动通讯设备，实现微细切屑的微观观测。支撑手柄(12)采用五自由度球铰链与支撑座进行连接，精密夹持器(10)与支撑手柄(12)间为铰链连接，支撑手柄(12)和精密夹持器(10)的组合可以提高微细切屑夹持的稳定性，精准控制微细切屑的角度和位置。平台能够实现精准制样，并对试样进行初步观测，有效提高制样的准确性和设备的利用率。提高制样的准确性和设备的利用率。


技术研发人员：李国和 王丰 刘蒙
受保护的技术使用者：天津职业技术师范大学（中国职业培训指导教师进修中心）
技术研发日：2021.07.02
技术公布日：2022/1/10