一种用于试样加工的平面磨床调平装置的制作方法

1.本实用新型属于试样加工领域，尤其涉及一种用于连铸坯枝晶试样加工的平面磨床调平装置。


背景技术：

2.连铸钢坯的凝固组织形态是决定其内部质量的基础性因素，通过连铸坯枝晶检验，观察连铸坯凝固组织，研究其形态组织，可为改善凝固条件，提高连铸坯质量提供基础信息。近年来，随着电磁冶金技术的不断发展，连铸坯凝固态组织形态比传统铸坯在晶型、数量以及分布形态都有了较大的改变，因此连铸坯枝晶检测愈发显得重要。
3.在常规的连铸坯枝晶试样加工中，使用人工手持式砂带机进行打磨，这种方式，加工流程费时费力，人工消耗大，产生粉尘多。样坯尺寸为90
×
300
×
1000mm，人工手持砂带机进行磨样，由于样批尺寸太大，每块样坯需要切成尺寸为90
×
300
×
300mm的试样进行磨样，实际生产中，磨制一块合格的试样，需要两个熟练的磨样工进行操作，每块试样需用时间大概为1.5～2小时，1个试坯需用时4～6小时，每块试样需使用砂带70～80条，加工效率极低。而且使用砂带机进行试样打磨时，因设备状态和人员差异，容易造成砂带印过重，磨抛面平整度不够，影响显影效果。
4.平面磨床的采用砂轮旋转研磨工件以使其达到要求的平整度的设备，平面磨床采用吸盘固定工件，若直接采用平面磨床加工试样，试样定位不够准确，无法保证加工表面的平度，因此需要一种能够直接夹持试样的调平夹持装置。


技术实现要素：

5.为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于试样加工的平面磨床调平装置，实现使用平面磨床打磨试样，满足连铸坯枝晶试样的加工要求，提高试样的磨制效率。
6.为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
7.一种用于试样加工的平面磨床调平装置，包括后夹具、前定位夹持机构、顶尖结构；后夹具、前定位夹持机构固定在平面磨床的工装底座上；
8.所述的后夹具由两块以上结构相同的定位块组成，定位块上一侧开有沉头孔，定位块另一侧顶部为凸起结构；
9.所述的前定位夹持机构包括卡爪、底座、丝杠结构，底座中间设有滑槽，丝杠结构设置在底座内，丝杠结构带动卡爪沿滑槽移动，底座上开有沉头孔；
10.所述的顶尖结构包括支撑座、顶杆、紧固螺母、转动盘，支撑座中间开有螺孔，支撑座与顶杆螺纹连接，转动盘中间固定连接有顶杆，顶杆顶部为圆锥形，紧固螺母与顶杆连接。
11.所述的卡爪的上部侧壁横向固定连接有合金条。
12.所述的凸起结构的侧壁上横向固定连接有合金条。
13.所述的丝杠结构包括丝杠、丝母，丝杠设置在滑槽内，丝杠与底座通过轴承连接，丝杠与丝母螺纹连接，丝母与滑槽滑动连接，卡爪与丝母固定连接。
14.所述的后夹具、前定位夹持机构均通过螺栓固定在平面磨床的工装底座上。
15.所述的支撑座为圆锥台形。
16.所述的凸起结构的侧壁上、卡爪上部侧壁上均开有圆弧形凹槽，合金条固定在圆弧形凹槽内，合金条的截面为圆形。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.用于试样加工的平面磨床调平装置采用可固定在平面磨床的后夹具、前定位夹持机构支撑试样，再利用顶尖结构调平，然后固定试样，平面磨床即可对试样进行打磨，磨制连铸坯枝晶试样，代替砂带磨制，提高了打磨效率及成品率，减少作业粉尘，获得较好的显影效果。降低了试样因打磨质量造成的废品率。
附图说明
19.图1是后夹具的结构示意图。
20.图2是后夹具的内部结构示意图。
21.图3是前定位夹持机构的主视图。
22.图4是前定位夹持机构的侧视图。
23.图5是前定位夹持机构的俯视图。
24.图6是支撑座的结构示意图。
25.图7是顶杆与转动盘的连接示意图。
26.图8是紧固螺母的结构示意图。
27.图9是后夹具、前定位夹持机构、顶尖结构在工装底座的布置图。
28.图10是定位滑块的主视图。
29.图11是定位滑块的俯视图。
30.图中：1-定位块 2-合金条 3-沉头孔 4-底座 5-丝杠 6-卡爪 7-沉头孔 8-合金条 9-支撑座 10-顶杆 11-紧固螺母 12-转动盘 13-螺孔 14-前定位夹持机构 15-试样 16-定位滑块。
具体实施方式
31.下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
32.见图1-图11，一种用于试样加工的平面磨床调平装置，包括后夹具、前定位夹持机构14、顶尖结构。
33.后夹具由两块以上结构相同的定位块1组成，定位块1上一侧开有沉头孔3，用于连接螺栓与平面磨床固定，定位块1另一侧顶部为凸起结构，试样15放置在定位块1上，并抵靠在凸起结构上，凸起结构的侧壁上横向固定连接有合金条2，合金条2直接与试样15接触，固定试样15。
34.前定位夹持机构14采用类似卡盘的设计，包括卡爪6、底座4、丝杠结构，底座4中间设有滑槽，丝杠结构设置在底座4内，丝杠结构带动卡爪6沿滑槽移动，卡爪6顶动试样15，与
定位块1配合夹持试样15。底座4上开有沉头孔7，用于连接螺栓与平面磨床固定，卡爪6上部侧壁横向固定连接有合金条8，装卡时与试样15线接触，保证试样15装卡的牢靠性；其中，凸起结构的侧壁上、卡爪6上部侧壁上均开有圆弧形凹槽，合金条8固定在圆弧形凹槽内，合金条8的截面为圆形。丝杠结构包括丝杠5、丝母，丝杠5设置在滑槽内，丝杠5与底座4通过轴承连接，丝杠5与丝母螺纹连接，丝母与滑槽滑动连接，卡爪6与丝母固定连接，转动丝杠5带动丝母沿滑槽移动，进而带动卡爪6移动。
35.顶尖结构包括支撑座9、顶杆10、紧固螺母11、转动盘12，支撑座9中间开有螺孔13，支撑座9与顶杆10螺纹连接，转动盘12中间固定连接有顶杆10，顶杆10顶部为圆锥形，紧固螺母11与顶杆10连接。支撑座9为圆锥台形。
36.后夹具、前定位夹持机构14均通过螺栓固定在平面磨床的工装底座上。
37.实施例
38.用于试样加工的平面磨床调平装置在实际使用时，见图1-图11：
39.1、将平面磨床(型号m7130)的电磁吸盘拆除，在平面磨床的工装底座(其上原来安装电磁吸盘)上，安装后夹具、前定位夹持机构14，见图9，可先在平面磨床的工装底座上安装定位滑块，见图10、图11，再在其上安装后夹具、前定位夹持机构14，通过定位滑块定位支撑，确保后夹具、前定位夹持机构14安装位置准确。
40.2、见图1-图2，该平面磨床调平装置分为五部分，前后是三块定位夹持部分，后方两块是后置定位块1，采用两块100(横向)
×
130(纵向)
×
135(高度)mm的高硬度耐磨钢材，加工成l形的定位块1。定位块1顶部纵向边缘处形成100
×
30
×
35mm的凸起结构，在凸起结构下方平台距离边部20mm位置，垂直加工两个沉头螺栓孔，底部使用螺栓和定位滑块16固定在平面磨床的工装底座。
41.在凸起结构顶面向下10mm处，加工r4的半圆形槽，在槽口中焊接安装一根r4的合金条2，这样在装卡试样时，由面接触，改为线接触，保证装卡的牢靠性。
42.3、见图3-图5，在后夹具前方是一块前定位夹持机构14，采用类似卡盘设计，底座4同样垂直加工两个沉头螺栓孔，使用螺栓和定位滑块16，固定在平面磨床工装底座，定位滑块卡在平面磨床工装底座的底板槽内，可以移动位置，上面螺孔用于螺栓连接底座4及工装底座。底座4上的卡爪6使用丝杠结构可沿纵向活动，最大行程可达130mm，对试样15进行紧固。同样的，在卡爪6高度方向10mm处，加工一个r4的半圆形槽，在槽口中焊接安装一根r4的合金条8，
43.在装卡试样15时，由面接触，改为线接触，保证装卡的牢靠性，和两个后置的定位块1的合金条2组成三点接触装卡模式，保证装卡的牢靠性。
44.4、见图6-图8，顶尖结构设置在试样15左右两侧，可在磨床的工装底座上任意移动。
45.顶尖结构采用手拧方式调高，支撑座9底部为￠80高度8mm圆形底座，底座上方加工成高度35mm底部￠65，顶部￠40的圆台体，在圆台体顶部为￠40的圆柱，在圆柱体中心加工m22
×
1.5mm螺纹孔。顶杆10为40mm长度m22
×
1.5mm螺杆，顶部为圆锥形。
46.转动盘12中心与顶杆10固定连接，转动盘12为长度15mm的￠80圆盘结构，为顶尖结构的手拧部位，紧固螺母11外径￠50mm，中间带有m22
×
1.5mm螺纹。
47.使用时，将紧固螺母11拧在顶杆10上，然后将整个顶尖结构拧在支撑座9的螺纹孔
中即可，根据不同的试样15高度，手拧调节顶杆10尖端高度，试样15左右两侧的顶尖结构同时调节，将试样15调平后，锁死紧固螺母11，固定高度。
48.5、见图9，磨样时，先开坯好的90
×
300
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300mm试样15铣出一个平面，然后将试样15吊装在前定位夹持机构14和两块后置的定位块1上，使用高度尺测量试样15上表面的高度差，然后调节移动左右两个顶尖结构，一般测量试样15四角的四点高度差即可。待试样15调平以后，将前置的前定位夹持机构14拧紧锁死，前后三个合金条2、8三线紧固，将试样15牢牢卡住，即可开始加工磨样。
49.此外，也可直接磨制90
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300
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1000mm的样坯，样坯可采用更多的后夹具及前定位夹持机构14进行固定。
50.本实用新型采用可固定在平面磨床的后夹具、前定位夹持机构14支撑试样15，再利用顶尖结构调平，然后固定试样15，平面磨床即可对试样15进行打磨，磨制连铸坯枝晶试样，代替砂带磨制，每块试样15需用时间10～15min，提高了打磨效率，显影效果稳定，降低了试样15因打磨质量造成的废品率。同时打磨时采用的砂轮平均每4天更换一个，节省材料。