CN107378732A - 一种金相组织分析抛光夹具装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种金相组织分析抛光夹具装置及其工作方法，包括：底座、第一连接件、第二连接件、试样夹紧装置和设置在试样夹紧装置外部的外壳体；所述底座固定在抛光机箱体上，所述第一连接件与底座固定连接，所述第二连接件一端与第一连接件活动连接，另一端与所述外壳体活动连接，所述试样夹紧装置设置在外壳体内部并与外壳体连接；本发明有益效果：通过采用本发明抛光夹具装置代替人工操作，大大提高工作效率；由弹簧稳定弹性提供正压力使得抛光试样受力均匀，抛光面均衡，抛光质量提高；解决了抛光机上的抛光夹具设计，拆装方便，调节灵活。

Description

一种金相组织分析抛光夹具装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及金相试样制备技术领域，尤其涉及一种设置在抛光机上的金相组织分析抛光夹具装置及其工作方法。

背景技术

金相试样制备技术是金属材料微观组织观察的重要环节，快速、便捷、高效制备出合格金相试样是材料研究人员的基本技能。目前材料研究者制备金相试样时，试样较大时研究人员尚可手持抛光，如果试样比较小，研究人员若手持抛光则费时费力并且抛光效果不理想。

通常情况下对于小试样往往采用镶嵌方式制备金相试样，其主要是将小试样样品镶嵌在一个规则圆柱体下表面，材料研究者通常需要手持镶嵌体人工抛光。

虽然已有材料研究者发明了机械夹持金相抛光装置，但是在抛光过程中都是需要人工手持金相抛光装置进行抛光，因此金相抛光夹具装置只是起到紧固试样的作用，并不能起到独立夹紧作用，要完成金相制备还需要人为手持带有试样的金相抛光装置工作。这样的金相抛光夹持装置需要占用工作者的时间，也使得在抛光过程中工作者不能脱手离开去做其他事情，而且由于通常情况下抛光时间比较长，致使手持抛光夹具者处于疲劳的状态，影响其工作人员工作效率。

针对小试样镶嵌式金相制备，国内产品众多，结构形式各异，且多数为手工操作夹具，安装和操作比较复杂，产品设计成本高，但是不能达到理想的抛光效果。此类产品的机械夹持金相抛光装置的设计也没有达到简捷便利以及高效的目的，生产效率低下，抛光过程受力不均衡，安全性能低等缺陷。其主要不足在于所设计的金相抛光装置不能独立运作，还需要人工手持金相抛光夹具完成金相制备。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种金相组织分析抛光夹具装置及其工作方法，该装置由连杆机构组成，既可以自由调节区域，也能满足抛光材料所需要的正压力，且正压力是由两个弹簧来控制，使得在抛光过程中受力均衡，提高抛光质量，并且能够独立完成抛光过程中的夹紧任务。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了一种金相组织分析抛光夹具装置，包括：底座、第一连接件、第二连接件、试样夹紧装置和设置在试样夹紧装置外部的外壳体；

所述底座固定在抛光机箱体上，所述第一连接件与底座固定连接，所述第二连接件一端与第一连接件活动连接，另一端与所述外壳体活动连接，所述试样夹紧装置设置在外壳体内部并与外壳体连接；

所述试样夹紧装置包括试样夹紧部件，所述试样夹紧部件上固定设有两个圆柱杆，所述两个圆柱杆上分别套有弹簧；所述两个圆柱杆从外壳体内部由下而上穿出，其伸出部分通过螺母固定于外壳体上；

根据所需要的正压力的大小调节弹簧的压紧程度。

进一步地，所述底座上表面中心位置设有圆柱体，所述圆柱体的中间位置设有螺纹孔，所述第一连接件上设有与所述螺纹孔相匹配的螺纹杆。

进一步地，所述第一连接件为一个带有直角的圆柱体，所述第一连接件伸出底座区域并延伸至抛光工作区域。

进一步地，所述第一连接件与第二连接件相连接的一端设有带有通孔的槽口。

进一步地，所述第二连接件的两端分别设有带有切口的铰接板；所述铰接板中心位置设置通孔；与第一连接件连接的一端切口为外切，与外壳体连接的一端切口为内切。

进一步地，所述试样夹紧部件为圆柱筒，所述圆柱筒开口朝下，所述圆柱筒的深度小于小样品所镶嵌的圆柱体的高度。

进一步地，根据小样品所镶嵌的圆柱体的大小选择圆柱筒的大小。

本发明还公开了一种金相组织分析抛光夹具装置的工作方法，包括：

将底座固定在抛光机相应的位置，按照顺序将所述第一连接杆、第二连接杆、套筒外壳依次通过螺纹杆和螺母配合连接；

根据镶嵌圆柱体的大小，选择相应的套筒和弹簧；

将弹簧套在套筒上部的圆柱杆上，圆柱杆从套筒外壳相应的孔自下向上穿出，伸出部分通过螺母与套筒外壳连接；

将含有待抛光试样的镶嵌体放在套筒内，调节套筒外壳和第二连接杆相对位置，通过所述相对位置移动改变弹簧的压缩量，进而改变弹簧正压力，同时要保证套筒以及套筒外壳与抛光转台垂直；

锁紧各个连接处，调节与套筒上端圆柱体配合的螺母，改变弹簧的正压力。

本发明有益效果：

1、通过采用本发明抛光夹具装置代替人工操作，大大提高工作效率；

2、由弹簧稳定弹性提供正压力使得抛光试样受力均匀，抛光面均衡，抛光质量提高；

3、该发明解决了抛光机上的抛光夹具设计，拆装方便，调节灵活；

4、该发明避免了在抛光过程中工作台上的脏水由于向心力而外抛，进而溅到工作人员衣服上。

5、厂家在生产抛光机时，可根据本发明对其抛光机外形结构进行改进，可配套生产提高经济效益，在生产抛光机的同时也生产相应的抛光夹具装置。

说明书附图

图1为本发明金相抛光夹具示意图；

图2为本发明金相抛光夹具全剖视图；

图3为图2夹具全剖视图的局部视图；

图4为本发明零件底座示意图；

图5为本发明零件横梁杆示意图；

图6为本发明零件连接杆示意图；

图7为本发明零件套筒外壳示意图；

图8为本发明零件套筒示意图；

图9为本发明零件螺纹柱示意图；

图10为本发明零件弹簧示意图；

图中，1-横梁杆；2-底座；3-连接杆；4-套筒外壳；5-螺纹柱；6-弹簧；7-套筒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍。

本发明公开了一种金相试样抛光夹具装置，如图1和图2所示，由安装在抛光机上的底座2、横梁杆1、连接杆3、套筒外壳4以及安装在套筒外壳4内部的套筒7组成；

底座2是一个正方体形状，其上表面中间设有一个圆柱体，圆柱体内设有一个螺纹孔，螺纹孔与横梁杆1外螺纹配合，用于连接横梁杆1。

如图4所示，底座2的四个角落分别设有四个大小一样的通孔，四个通孔用于底座2与抛光机紧固配合。底座2上分布在四个角的通孔与抛光机上相应的螺纹孔对齐，由螺纹柱5连接，使抛光夹具固定在抛光机上，螺纹柱5结构如图9所示。抛光机生产厂家在生产抛光机时可根据本发明结构形式改变其原始的抛光机外观设计，使其与所述抛光机能够达到最佳的配合效果。

如图5所示，横梁杆1为一个带有直角的圆柱体，横梁杆1的一端设有外螺纹，外螺纹与底座2上表面中心位置的圆柱筒配合，实现横梁杆1与底座2的连接，以固定横梁杆1；横梁杆1的另一端设有槽口，槽口用于与连接杆3连接。

横梁杆1与连接杆3是由螺纹杆和螺母连接，同时连接杆3和套筒外壳4也是由螺纹杆和螺母连接固定。

如图6所示，连接杆3两端分别设有带有切口的铰接板，切口一端为外切，一端为内切，形成两块铰接板。

连接杆3两端设置的铰接板表面中心位置均设有螺纹通孔，通孔分别用来连接横梁杆1和套筒外壳4上端。

连接杆3与横梁杆1长端配合连接，连接杆3带有平板的一端与横梁杆1长端由螺母和螺纹柱5配合连接。紧固可根据具体的实验环境调节，可随意改动使得连接杆3能够灵活改变位置。

连接杆3设有槽口的一端与套筒外壳4通过螺母与螺纹杆的配合实现连接，同样配合松紧程度是由实验所需决定，可通过螺纹螺母铰接改变套筒外壳4的位置，以便能够达到抛光所需的正压力。

如图7所示，套筒外壳4其上部为一连接杆3，其下部分为一个圆柱筒，在圆柱筒外壳上表面对称位置设有通孔，通孔用于穿插套筒7上端的两根圆柱体。

如图8所示，套筒7是由两个带有螺纹的圆柱体和一个圆柱筒组成。两个圆柱体固定在套筒7上部，圆柱杆上端设有外螺纹，且此圆柱杆是跟两根同样规格的弹簧6配合。弹簧6用于套在套筒7上方带有螺纹的圆柱体上，并且所述圆柱体从套筒外壳4内部由下而上穿出，如图3所示，套筒7壳体上表面圆柱体伸出部分由螺母配合，其目的是使其套筒7不会掉落。

套筒7伸出套筒外壳4的圆柱体伸出部分，由螺母连接。连接部分可以根据正压力的需要自由调节螺纹杆与螺母配合深度。主要保证套筒7不至于落下，使用方便，同时保证弹簧6提供稳定弹力，以满足抛光时正压力的需要，达到平稳的抛光效果。为了满足不同需要，可以设有不同大小的套筒7和相应的弹簧6，满足不用情况下的需求。弹簧6结构如图10所示，与套筒7上部的圆柱体相匹配。

由于本发明金相抛光夹具明主要针对小样品镶嵌在圆柱体形式，套筒7下面圆柱孔深度必须小于镶嵌圆柱体的高度，在两个弹簧6共同弹力作用下以保证镶嵌体能够处于套筒外壳4的外部，使得镶嵌抛光样品能够与抛光砂纸贴合，同时可由连接杆3和套筒外壳4的相互运动灵活调节，达到所需要的位置以及所需要的正压力。

由于在抛光过程中所受的力比较均匀，受力方向固定，只要保证镶嵌体与所述套筒7内壁贴合，限制其X轴和Y轴的运动，使其在抛光过程中受到合适的正压力，满足抛光材料与抛光所需砂纸贴合，能够达到平稳的抛光效果，抛光面均衡光亮，受力均匀。

本发明金相组织分析抛光夹具装置的工作方法如下：

首先，工作之前需将底座固定在抛光机相应的位置，接着按照顺序将所述第一连接杆、第二连接杆、套筒外壳依次由螺纹杆螺母连接。

其次，根据镶嵌圆柱体的大小，选择相应的套筒和弹簧，所述弹簧套在套筒上部分圆柱杆，所述圆柱杆部分从套筒外壳相应的孔自下向上穿出，伸出部分由螺母连接。

接着，将含有抛光试样的镶嵌体手动放在套筒内，调节套筒外壳和第二连接杆相对位置，通过所述相对位置移动可以改变弹簧的压缩量，进而改变弹簧正压力，同时要保证套筒以及套筒外壳与抛光转台垂直。

最后，锁紧各个连接处，可调节与套筒上端圆柱体配合的螺母，改变弹簧的正压力。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种金相组织分析抛光夹具装置，其特征在于，包括：底座、第一连接件、第二连接件、试样夹紧装置和设置在试样夹紧装置外部的外壳体；

所述底座固定在抛光机箱体上，所述第一连接件与底座固定连接，所述第二连接件一端与第一连接件活动连接，另一端与所述外壳体活动连接，所述试样夹紧装置设置在外壳体内部并与外壳体连接；

所述试样夹紧装置包括试样夹紧部件，所述试样夹紧部件上固定设有两个圆柱杆，所述两个圆柱杆上分别套有弹簧；所述两个圆柱杆从外壳体内部由下而上穿出，其伸出部分通过螺母固定于外壳体上；

根据所需要的正压力的大小调节弹簧的压紧程度。

2.如权利要求1所述的一种金相组织分析抛光夹具装置，其特征在于，所述底座上表面中心位置设有圆柱体，所述圆柱体的中间位置设有螺纹孔，所述第一连接件上设有与所述螺纹孔相匹配的螺纹杆。

3.如权利要求1所述的一种金相组织分析抛光夹具装置，其特征在于，所述第一连接件为一个带有直角的圆柱体，所述第一连接件伸出底座区域并延伸至抛光工作区域。

4.如权利要求1所述的一种金相组织分析抛光夹具装置，其特征在于，所述第一连接件与第二连接件相连接的一端设有带有通孔的槽口。

5.如权利要求1所述的一种金相组织分析抛光夹具装置，其特征在于，所述第二连接件的两端分别设有带有切口的铰接板；所述铰接板中心位置设置通孔；与第一连接件连接的一端切口为外切，与外壳体连接的一端切口为内切。

6.如权利要求1所述的一种金相组织分析抛光夹具装置，其特征在于，所述试样夹紧部件为圆柱筒，所述圆柱筒开口朝下，所述圆柱筒的深度小于小样品所镶嵌的圆柱体的高度。

7.如权利要求6所述的一种金相组织分析抛光夹具装置，其特征在于，根据小样品所镶嵌的圆柱体的大小选择圆柱筒的大小。

8.一种如权利要求1所述的金相组织分析抛光夹具装置的工作方法，其特征在于，包括：

将底座固定在抛光机相应的位置，按照顺序将所述第一连接杆、第二连接杆、套筒外壳依次通过螺纹杆和螺母配合连接；

根据镶嵌圆柱体的大小，选择相应的套筒和弹簧；

将弹簧套在套筒上部的圆柱杆上，圆柱杆从套筒外壳相应的孔自下向上穿出，伸出部分通过螺母与套筒外壳连接；

将含有待抛光试样的镶嵌体放在套筒内，调节套筒外壳和第二连接杆相对位置，通过所述相对位置移动改变弹簧的压缩量，进而改变弹簧正压力，同时要保证套筒以及套筒外壳与抛光转台垂直；

锁紧各个连接处，调节与套筒上端圆柱体配合的螺母，改变弹簧的正压力。