CN113063389A - 一种材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，包括驱动组、制动组、打磨平台、Z向移动组、X向移动组、夹具组、电控组和外壳组，驱动组对打磨平台进行驱动，使得打磨平台跟随主轴转动，Z向移动组和X向移动组对夹持试件的夹具组进行驱动，使得试件相对打磨平台Z向和X向移动，本发明采用打磨盘转动和试件ZX向移动组合的方式，实现以不同正压力和不同打磨速度在不同目数砂纸对试件进行打磨，且依靠组合运动实现打磨路径覆盖所有方向，使得试件打磨均匀，防止划伤试件，通过预设指令使打磨机自动完成打磨流程，将试件手动夹持在夹具上后，整个打磨流程不需要手动操作，防止试件打磨时对实验员手部造成伤害。

Description

一种材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，特别是涉及一种材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机。

背景技术

随着科技发展，对材料性质的科研探究也不断深入，新材料也成为科研院所和高校研究开发的热点，其中对新材料性质探究的一个重点就是材料表面性能分析，材料表面性能分析的一个常用方式就是进行材料磨损表面进行形貌分析，对材料磨损表面进行形貌分析是研究不同材料摩擦学性能和探究材料表面特性的重要手段，在进行材料磨损表面形貌分析实验时首先要进行的就是对试件进行打磨抛光。

目前对于材料磨损表面形貌分析实验前的试件打磨为人力进行，实验员准备不同目数的砂纸，手持试件在砂纸上进行反复摩擦，通过经验判断打磨程度再更换目数更大的砂纸进行重复打磨，由于试件打磨全程为手工操作，实验员在进行试件打磨时对试件的夹持方式不一定能够保证试件表面平行于砂纸表面造成打磨不均；试件在目数越低的砂纸上应该以越小的力度按压，手持打磨也不能保持对试件的按压力度进一步导致打磨不均匀；试件打磨路径应包括尽可能多的方向，并且在每个方向上的打磨路程应尽量相等，这也是手持打磨所不能保证的，另一方面长时间的反复打磨也容易对实验员的手部造成伤害，目前对于材料磨损表面形貌分析实验前的试件打磨方式存在的不足可以总结为以下四点：

(1)试件打磨时不能保证对试件进行正确夹持，导致试件表面于砂纸表面不平行；

(2)试件打磨时不能保证对试件的施加合适当前打磨目数的按压力度，导致试件打磨不均匀；

(3)试件打磨时不能保证对试件打磨路径均匀分布在各个方向，导致试件打磨不均匀；

(4)试件打磨时采用手持操作容易对实验员手部造成伤害。

试件打磨效果直接影响到材料磨损表面形貌分析实验的精度和效果，针对上述问题，设计一种能够正确夹持试件、可调按压力度、打磨路径均匀分布且能够自动打磨的机器变得十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，以解决上述现有技术存在的问题，能够正确夹持试件、可调按压力度、打磨路径均匀分布且能够自动打磨。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，包括驱动组、制动组、打磨平台、Z向移动组、X向移动组、夹具组、电控组和外壳组；

所述打磨平台由主轴支撑于所述外壳组的底座的顶部，所述驱动组包括主电机和传动齿轮和所述主轴，所述主电机通过所述传动齿轮带动所述主轴转动进而带动所述打磨平台自转，所述打磨平台的顶部设置有不同目数砂纸环带，所述打磨平台通过自转打磨试件；

所述制动组与所述主轴连接，所述制动组通过停止主轴转动，使打磨机停机时进行对打磨平台进行制动；

所述Z向移动组通过电机驱动、螺杆传动，带动试件上下移动，并对试件施加打磨正压力；

所述X向移动组通过电机驱动、同步带传动，带动试件左右移动，使试件完成不同目数砂纸的打磨；

所述夹具组，固定在所述X向移动组上，用于夹紧所述试件，使得试件跟随所述X向移动组移动，所述夹具组与所述X向移动组的X向移动平台之间设置有薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器用于采集试件打磨时的正压力；

所述电控组用于接收触控屏指令和薄膜压力传感器信号，控制打磨机所有的电机启停与转速。

优选地，所述外壳组包括圆柱壳体和所述底座，所述底座用于支撑所述驱动组、制动组、打磨平台、Z向移动组、X向移动组和电控组，所述圆柱壳体设置于所述底座的顶部，所述驱动组、制动组和电控组设置于所述圆柱壳体内，所述圆柱壳体的顶端设置有圆槽，所述打磨平台安装于所述圆槽内。

优选地，所述驱动组的传动齿轮包括一级齿轮和二级齿轮，所述驱动组还包括推力球轴承和轴承座，所述一级齿轮与所述主电机通过键连接配合，所述二级齿轮与所述一级齿轮啮合，所述二级齿轮与所述主轴通过键连接配合，所述主轴与所述推力球轴承过盈配合，所述推力球轴承与所述轴承座过盈配合，所述主电机、轴承座均设置于所述底座的顶部。

优选地，所述主轴自上而下依次包括第一段、第二段、轴肩、第三段和第四段，所述第一段通过键连接与所述打磨平台的打磨盘配合，所述第二段通过键连接与所述二级齿轮配合，所述轴肩对所述二级齿轮进行限位，所述第三段通过螺纹连接与所述制动组的制动瓦配合，所述第四段与所述推力球轴承过盈配合。

优选地，所述制动组包括制动瓦、闸瓦、推杆、滑道、连杆、曲柄转盘、制动电机，所述制动瓦与所述主轴的第三段螺纹连接，所述闸瓦与所述推杆一端螺纹连接，所述推杆中部与所述滑道滑动配合，所述推杆另一端与所述连杆一端铰接，所述连杆另一端与所述曲柄转盘铰接，所述曲柄转盘与所述制动电机的转轴键连接，所述制动组为曲柄滑块机构，通过所述制动电机带动所述曲柄转盘转动，所述曲柄转盘带动所述连杆摆动，所述连杆带动所述推杆沿滑道平移，所述推杆平移使得所述闸瓦与制动瓦接触压紧和脱离，当所述闸瓦和所述制动瓦接触压紧时，产生摩擦制动力从而使得所述主轴制动停转，当所述闸瓦与所述制动瓦脱离时不再产生摩擦制动力阻碍主轴转动。

优选地，所述打磨平台包括打磨片、打磨盘和固定夹；所述打磨片为可替换消耗品，所述打磨片由不同目数砂纸呈同心圆环依次排列组合而成，由***圆环至圆心砂纸目数递减；所述打磨盘的正面为圆平台，用于放置所述打磨片，所述打磨盘的背面具有带有键槽孔的键槽孔轴，键槽孔轴用于和所述主轴的第一段配合，所述键槽孔轴与一推力轴承过盈配合，通过推力轴承间接接触外壳组的圆柱壳体的圆槽的槽底；所述固定夹与所述打磨盘的背面螺纹连接，所述固定夹掰开后可放入所述打磨片并通过所述固定夹的弹性力夹紧，将所述打磨片固定在所述打磨盘上。

优选地，所述Z向移动组包括Z向电机、Z向螺杆、Z向导杆、Z向导杆帽、Z向滑块、Z向左平台和Z向右平台，所述Z向电机设置于与外壳组的底座上，所述Z向电机带动竖向设置的所述Z向螺杆旋转，所述Z向导杆共有四个分布在所述外壳组的底座四角，所述Z向滑块与所述Z向导杆滑动连接，左侧的两个所述Z向滑块之间连接所述Z向左平台，右侧的两个所述Z向滑块之间连接所述Z向右平台，所述Z向左平台通过中心螺纹孔与所述Z向螺杆螺纹配合，通过所述Z向电机带动所述Z向螺杆转动，进而带动所述Z向左平台上下移动；

所述X向移动组包括X向电机、主动轮、同步带、从动轮、轮架、X向导杆、X向滑块和X向平台，所述X向电机设置于所述Z向左平台上，所述X向电机与所述主动轮键连接，所述从动轮安装于所述轮架上，所述轮架设置于所述Z向右平台上，所述主动轮与所述从动轮之间连接有所述同步带，位于前侧的X向相对的两个所述Z向滑块之间和位于后侧的X向相对的两个所述Z向滑块之间分别通过X向导杆连接，两个所述X向导杆上分别滑动连接有一X向滑块，两个所述X向滑块之间连接X向平台，所述同步带与所述X向平台连接，通过X向电机带动所述主动轮转动，所述主动轮带动同步带转动，进而所述同步带带动所述X向平台左右移动。

优选地，所述夹具组包括夹具座、夹块、夹紧螺杆和紧定旋钮，所述夹具座的背面与所述X向平台连接，所述夹块与所述夹具座滑动配合，所述夹紧螺杆与所述夹具座一端的螺纹孔螺纹配合，所述夹紧螺杆与所述夹块背面接触配合，所述紧定旋钮为一段螺杆，所述紧定旋钮与所述夹具座的螺纹孔上方的螺纹通孔螺纹配合，所述夹块与所述夹具座另一端夹持试件，旋转所述夹紧螺杆推动所述夹块沿所述夹具座平移夹紧试件，当试件被夹紧后，旋转所述紧定旋钮压紧所述夹紧螺杆，防止所述夹紧螺杆在试件打磨时松动。

优选地，所述电控组包括集成控制板、触控屏和薄膜压力传感器，所述集成控制板集成了单片机、电机驱动、触控芯片和电器元件，所述触控屏安装在所述外壳组的圆柱壳体侧面，薄膜压力传感器粘贴在所述夹具座与所述X向平台的配合缝隙之中，所述薄膜压力传感器采集试件打磨时的正压力，所述集成控制板控制主电机、制动电机、Z向电机和X向电机的启停与转速，接收薄膜压力传感器和触控屏的反馈信号，用户可通过触控屏对打磨机进行指令预设和实时控制。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

1、本发明提供的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，试件打磨时通过夹具夹持，能够保证对试件在打磨过程中保持正确夹持姿态，使试件表面平行砂纸表面。

2、本发明提供的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，试件打磨时可以控制试件在不同目数砂纸上打磨时的打磨速度和按压力度，防止划伤试件，使得试件打磨均匀。

3、本发明提供的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，试件打磨时可以保证打磨路径均匀分布覆盖所有方向，使得试件打磨均匀。

4、本发明提供的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，通过预设指令使打磨机自动完成打磨流程，将试件手动夹持在夹具上后，整个打磨流程不需要手动操作，防止试件打磨时对实验员手部造成伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机的立体结构示意图；

图2为本发明中材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机的正向结构示意图；

图3为本发明中驱动组的结构示意图；

图4为本发明中主轴的结构示意图；

图5为本发明中轴承座的结构示意图；

图6为本发明中推力球轴承的结构示意图；

图7为本发明中制动组的结构示意图；

图8为本发明中制动组中的带有曲柄转盘的制动电机的结构示意图；

图9为本发明中制动瓦的结构示意图；

图10为本发明中闸瓦的结构示意图；

图11为本发明中推杆的结构示意图；

图12为本发明中滑道的结构示意图；

图13为本发明中打磨平台的结构示意图；

图14为本发明中打磨盘的结构示意图；

图15为本发明中Z向移动组的结构示意图；

图16为本发明中Z向滑块的结构示意图；

图17为本发明中Z向左平台的结构示意图；

图18为本发明中Z向右平台的结构示意图；

图19为本发明中X向移动组的结构示意图；

图20为本发明中X向电机的结构示意图；

图21为本发明中从动轮的结构示意图；

图22为本发明中X向滑块的结构示意图；

图23为本发明中X向平台的结构示意图；

图24为本发明中同步带的结构示意图；

图25为本发明中夹具组的结构示意图；

图26为本发明中电控组的结构示意图；

图27为本发明中薄膜压力传感器的结构示意图；

图28为本发明中触控屏的结构示意图；

图29为本发明中外壳组的结构示意图；

图30为本发明提供的理论打磨路径示意图；

图中：1-驱动组、11-主电机、12-一级齿轮、13-二级齿轮、14-主轴、15-推力球轴承、16-轴承座；

2-制动组、21-制动瓦、22-闸瓦、23-推杆、24-滑道、25-连杆、26-曲柄转盘、27-制动电机；

3-打磨平台、31-打磨片、32-打磨盘、33-固定夹；

4-Z向移动组、41-Z向电机、42-Z向螺杆、43-Z向导杆、44-Z向导杆帽、45-Z向滑块、46-Z向左平台、47-Z向右平台；

5-X向移动组、51-X向电机、52-主动轮、53-同步带、54-从动轮、55-轮架、56-X向导杆、57-X向滑块、58-X向平台；

6-夹具组、61-夹具座、62-夹块、63-夹紧螺杆、64-紧定旋钮；

7-电控组、71-集成控制板、72-触控屏、73-薄膜压力传感器；

8-外壳组、81-圆柱壳体、82-底座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例中的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，如图1-2所示，包括驱动组1、制动组2、打磨平台3、Z向移动组4、X向移动组5、夹具组6、电控组7和外壳组8；

打磨平台3由主轴14支撑于外壳组8的底座82的顶部，驱动组1包括主电机11和传动齿轮和主轴14，主电机11通过传动齿轮带动主轴14转动进而带动打磨平台3自转，打磨平台3的顶部设置有不同目数砂纸环带，打磨平台3通过自转打磨试件；

制动组2与主轴14连接，制动组2通过停止主轴14转动，使打磨机停机时进行对打磨平台3进行制动；

Z向移动组4通过电机驱动、螺杆传动，带动试件上下移动，并对试件施加打磨正压力；

X向移动组5通过电机驱动、同步带53传动，带动试件左右移动，使试件完成不同目数砂纸的打磨；

夹具组6，固定在X向移动组5上，用于夹紧试件，使得试件跟随X向移动组5移动，夹具组6与X向移动组5的X向移动平台之间设置有薄膜压力传感器73，薄膜压力传感器73用于采集试件打磨时的正压力；

电控组7用于接收触控屏72指令和薄膜压力传感器73信号，控制打磨机所有的电机启停与转速。

如图29所示，外壳组8包括圆柱壳体81和底座82，底座82用于支撑驱动组1、制动组2、打磨平台3、Z向移动组4、X向移动组5和电控组7，圆柱壳体81设置于底座82的顶部，驱动组1、制动组2和电控组7设置于圆柱壳体81内，圆柱壳体81的顶端设置有圆槽，打磨平台3安装于圆槽内。

如图3-6所示，驱动组1的传动齿轮包括一级齿轮12和二级齿轮13，驱动组1还包括推力球轴承15和轴承座16，一级齿轮12与主电机11通过键连接配合，二级齿轮13与一级齿轮12啮合，二级齿轮13与主轴14通过键连接配合，主轴14与推力球轴承15过盈配合，推力球轴承15与轴承座16过盈配合，主电机11、轴承座16均通过螺栓固定在底座82的顶部。

主轴14自上而下依次包括第一段、第二段、轴肩、第三段和第四段，第一段通过键连接与打磨平台3的打磨盘32配合，第二段通过键连接与二级齿轮13配合，轴肩对二级齿轮13进行限位，第三段通过螺纹连接与制动组2的制动瓦21配合，第四段与推力球轴承15过盈配合。

如图7-12所示，制动组2包括制动瓦21、闸瓦22、推杆23、滑道24、连杆25、曲柄转盘26、制动电机27，制动瓦21与主轴14的第三段螺纹连接，闸瓦22与推杆23一端螺纹连接，推杆23中部与滑道24滑动配合，推杆23另一端与连杆25一端铰接，连杆25另一端与曲柄转盘26铰接，曲柄转盘26与制动电机27的转轴键连接，制动组2为曲柄滑块机构，通过制动电机27带动曲柄转盘26转动，曲柄转盘26带动连杆25摆动，连杆25带动推杆23沿滑道24平移，推杆23平移使得闸瓦22与制动瓦21接触压紧和脱离，当闸瓦22和制动瓦21接触压紧时，产生摩擦制动力从而使得主轴14制动停转，当闸瓦22与制动瓦21脱离时不再产生摩擦制动力阻碍主轴14转动。

如图13-14所示，打磨平台3包括打磨片31、打磨盘32和固定夹33；打磨片31为可替换消耗品，打磨片31由不同目数砂纸呈同心圆环依次排列组合而成，由***圆环至圆心砂纸目数递减；打磨盘32的正面为圆平台，用于放置打磨片31，打磨盘32的背面具有带有键槽孔的键槽孔轴，键槽孔轴用于和主轴14的第一段配合，键槽孔轴与一推力轴承过盈配合，通过推力轴承间接接触外壳组8的圆柱壳体81的圆槽的槽底；固定夹33与打磨盘32的背面螺纹连接，固定夹33掰开后可放入打磨片31并通过固定夹33的弹性力夹紧，将打磨片31固定在打磨盘32上；驱动组1带动主轴14转动，主轴14带动打磨盘32转动，通过打磨片31相对试件的旋转运动打磨试件，试件通过在打磨片31径向移动跨越不同目数的砂纸，从而完成不同目数的打磨。

如图15-18所示，Z向移动组4包括Z向电机41、Z向螺杆42、Z向导杆43、Z向导杆帽44、Z向滑块45、Z向左平台46和Z向右平台47，Z向电机41螺纹连接于与外壳组8的底座82上，Z向电机41带动竖向设置的Z向螺杆42旋转，Z向导杆43共有四个分布在外壳组8的底座82四角，Z向滑块45与Z向导杆43滑动连接，左侧的两个Z向滑块45之间通过螺栓连接Z向左平台46，右侧的两个Z向滑块45之间通过螺栓连接Z向右平台47，Z向左平台46通过中心螺纹孔与Z向螺杆42螺纹配合，通过Z向电机41带动Z向螺杆42转动，进而带动Z向左平台46上下移动；

如图19-24所示，X向移动组5包括X向电机51、主动轮52、同步带53、从动轮54、轮架55、X向导杆56、X向滑块57和X向平台58，X向电机51通过螺栓固定在Z向左平台46上，X向电机51与主动轮52键连接，从动轮54安装于轮架55上，轮架55通过螺栓安装在Z向右平台47上，主动轮52与从动轮54之间连接有同步带53，位于前侧的X向相对的两个Z向滑块45之间和位于后侧的X向相对的两个Z向滑块45之间分别通过X向导杆56连接，两个X向导杆56上分别滑动连接有一X向滑块57，两个X向滑块57之间连接X向平台58，同步带53与X向平台58连接，通过X向电机51带动主动轮52转动，主动轮52带动同步带53转动，进而同步带53带动X向平台58左右移动。

如图25所示，夹具组6包括夹具座61、夹块62、夹紧螺杆63和紧定旋钮64，夹具座61的背面与X向平台58连接，夹块62与夹具座61滑动配合，夹紧螺杆63与夹具座61一端的螺纹孔螺纹配合，夹紧螺杆63与夹块62背面接触配合，紧定旋钮64为一段螺杆，紧定旋钮64与夹具座61的螺纹孔上方的螺纹通孔螺纹配合，夹块62与夹具座61另一端夹持试件，旋转夹紧螺杆63推动夹块62沿夹具座61平移夹紧试件，当试件被夹紧后，旋转紧定旋钮64压紧夹紧螺杆63，防止夹紧螺杆63在试件打磨时松动。

如图26-28所示，电控组7包括集成控制板71、触控屏72和薄膜压力传感器73，集成控制板71集成了单片机、电机驱动、触控芯片和电器元件，触控屏72安装在外壳组8的圆柱壳体81侧面，薄膜压力传感器73粘贴在夹具座61与X向平台58的配合缝隙之中，薄膜压力传感器73采集试件打磨时的正压力，集成控制板71控制主电机11、制动电机27、Z向电机41和X向电机51的启停与转速，接收薄膜压力传感器73和触控屏72的反馈信号，用户可通过触控屏72对打磨机进行指令预设和实时控制。

图30所示的是理论打磨路径，在试件打磨时，X向移动组始5终在当下***圆环砂纸范围内的往复变速移动，该速度与打磨片31自转速度可以合成为XY平面任意方向速度，从而使得试件打磨路径均匀覆盖所有方向。

本发明中的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，共有四个电机驱动，分别为主电机11、制动电机27、Z向电机41和X向电机51，由主电机11带动驱动组1，对打磨平台3进行驱动，使得打磨平台3跟随主轴14转动，Z向电机41和X向电机51分别带动Z向移动组4和X向移动组5，对夹持试件的夹具组6进行驱动，使得试件相对打磨平台3Z向和X向移动，打磨开始时，试件由X向移动组5控制移动打磨片31的最***圆环，再由Z向移动组4控制向下移动与打磨片31接触并产生接触力，由薄膜压力传感器73检测接触力达到预设值后关闭Z向电机41，此时试件在打磨片31的最***圆环砂纸处开始打磨，打磨到预设时间后，再由Z向移动组4控制向上移动使得试件与打磨片31脱离接触，由X向移动组5控制使试件移动到打磨片31的第二***圆环，再由Z向移动组4控制向下移动与打磨片31接触并产生接触力，由薄膜压力传感器73检测接触力达到预设值后关闭Z向电机41，此时试件在打磨片31的第二***圆环砂纸处开始打磨，打磨到预设时间后，再重复此过程到第三***圆环砂纸处打磨，直至对试件完成所有目数的打磨；

进一步地，在试件打磨时，X向移动组5始终在当下***圆环砂纸范围内的往复变速移动，该速度与打磨片31自转速度可以合成为XY平面任意方向速度，从而使得试件打磨路径均匀覆盖所有方向；

进一步地，在试件打磨时，当试件在打磨片31不同半径***圆环砂纸处打磨时，主电机11转速也不同，在目数小的砂纸处，即在半径大的***圆环砂纸处打磨时转速预设值较小，防止粗磨时划伤试件；

进一步地，当试件在打磨片31不同半径***圆环砂纸处打磨时，由Z向移动组4通过Z向位移产生的试件与打磨片31接触力也不相同，在目数小的砂纸处，即在半径大的***圆环砂纸处打磨时接触力预设值较小，接触力由薄膜压力传感器73检测，由Z向移动组4控制达到预设值，防止粗磨时对试件造成过深划痕；

进一步地，当试件打磨完成后，关闭主电机11，并由开启制动电机27驱动制动组2对主轴14进行制动，使得打磨片31快速停止转动，防止对试件过度打磨；

进一步地，上述对于主电机11、制动电机27、Z向电机41和X向电机51的所有控制、对于打磨流程的控制均由电控组7完成。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，其特征在于：包括驱动组、制动组、打磨平台、Z向移动组、X向移动组、夹具组、电控组和外壳组；

所述打磨平台由主轴支撑于所述外壳组的底座的顶部，所述驱动组包括主电机和传动齿轮和所述主轴，所述主电机通过所述传动齿轮带动所述主轴转动进而带动所述打磨平台自转，所述打磨平台的顶部设置有不同目数砂纸环带，所述打磨平台通过自转打磨试件；

所述制动组与所述主轴连接，所述制动组通过停止主轴转动，使打磨机停机时进行对打磨平台进行制动；

所述Z向移动组通过电机驱动、螺杆传动，带动试件上下移动，并对试件施加打磨正压力；

所述X向移动组通过电机驱动、同步带传动，带动试件左右移动，使试件完成不同目数砂纸的打磨；

所述夹具组，固定在所述X向移动组上，用于夹紧所述试件，使得试件跟随所述X向移动组移动，所述夹具组与所述X向移动组的X向移动平台之间设置有薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器用于采集试件打磨时的正压力；

所述电控组用于接收触控屏指令和薄膜压力传感器信号，控制打磨机所有的电机启停与转速。

2.根据权利要求1所述的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，其特征在于：所述外壳组包括圆柱壳体和所述底座，所述底座用于支撑所述驱动组、制动组、打磨平台、Z向移动组、X向移动组和电控组，所述圆柱壳体设置于所述底座的顶部，所述驱动组、制动组和电控组设置于所述圆柱壳体内，所述圆柱壳体的顶端设置有圆槽，所述打磨平台安装于所述圆槽内。

3.根据权利要求2所述的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，其特征在于：所述驱动组的传动齿轮包括一级齿轮和二级齿轮，所述驱动组还包括推力球轴承和轴承座，所述一级齿轮与所述主电机通过键连接配合，所述二级齿轮与所述一级齿轮啮合，所述二级齿轮与所述主轴通过键连接配合，所述主轴与所述推力球轴承过盈配合，所述推力球轴承与所述轴承座过盈配合，所述主电机、轴承座均设置于所述底座的顶部。

4.根据权利要求3所述的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，其特征在于：所述主轴自上而下依次包括第一段、第二段、轴肩、第三段和第四段，所述第一段通过键连接与所述打磨平台的打磨盘配合，所述第二段通过键连接与所述二级齿轮配合，所述轴肩对所述二级齿轮进行限位，所述第三段通过螺纹连接与所述制动组的制动瓦配合，所述第四段与所述推力球轴承过盈配合。

5.根据权利要求4所述的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，其特征在于：所述制动组包括制动瓦、闸瓦、推杆、滑道、连杆、曲柄转盘、制动电机，所述制动瓦与所述主轴的第三段螺纹连接，所述闸瓦与所述推杆一端螺纹连接，所述推杆中部与所述滑道滑动配合，所述推杆另一端与所述连杆一端铰接，所述连杆另一端与所述曲柄转盘铰接，所述曲柄转盘与所述制动电机的转轴键连接，所述制动组为曲柄滑块机构，通过所述制动电机带动所述曲柄转盘转动，所述曲柄转盘带动所述连杆摆动，所述连杆带动所述推杆沿滑道平移，所述推杆平移使得所述闸瓦与制动瓦接触压紧和脱离，当所述闸瓦和所述制动瓦接触压紧时，产生摩擦制动力从而使得所述主轴制动停转，当所述闸瓦与所述制动瓦脱离时不再产生摩擦制动力阻碍主轴转动。

6.根据权利要求4所述的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，其特征在于：所述打磨平台包括打磨片、打磨盘和固定夹；所述打磨片为可替换消耗品，所述打磨片由不同目数砂纸呈同心圆环依次排列组合而成，由***圆环至圆心砂纸目数递减；所述打磨盘的正面为圆平台，用于放置所述打磨片，所述打磨盘的背面具有带有键槽孔的键槽孔轴，键槽孔轴用于和所述主轴的第一段配合，所述键槽孔轴与一推力轴承过盈配合，通过推力轴承间接接触外壳组的圆柱壳体的圆槽的槽底；所述固定夹与所述打磨盘的背面螺纹连接，所述固定夹掰开后可放入所述打磨片并通过所述固定夹的弹性力夹紧，将所述打磨片固定在所述打磨盘上。

7.根据权利要求2所述的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，其特征在于：所述Z向移动组包括Z向电机、Z向螺杆、Z向导杆、Z向导杆帽、Z向滑块、Z向左平台和Z向右平台，所述Z向电机设置于与外壳组的底座上，所述Z向电机带动竖向设置的所述Z向螺杆旋转，所述Z向导杆共有四个分布在所述外壳组的底座四角，所述Z向滑块与所述Z向导杆滑动连接，左侧的两个所述Z向滑块之间连接所述Z向左平台，右侧的两个所述Z向滑块之间连接所述Z向右平台，所述Z向左平台通过中心螺纹孔与所述Z向螺杆螺纹配合，通过所述Z向电机带动所述Z向螺杆转动，进而带动所述Z向左平台上下移动；

所述X向移动组包括X向电机、主动轮、同步带、从动轮、轮架、X向导杆、X向滑块和X向平台，所述X向电机设置于所述Z向左平台上，所述X向电机与所述主动轮键连接，所述从动轮安装于所述轮架上，所述轮架设置于所述Z向右平台上，所述主动轮与所述从动轮之间连接有所述同步带，位于前侧的X向相对的两个所述Z向滑块之间和位于后侧的X向相对的两个所述Z向滑块之间分别通过X向导杆连接，两个所述X向导杆上分别滑动连接有一X向滑块，两个所述X向滑块之间连接X向平台，所述同步带与所述X向平台连接，通过X向电机带动所述主动轮转动，所述主动轮带动同步带转动，进而所述同步带带动所述X向平台左右移动。

8.根据权利要求7所述的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，其特征在于：所述夹具组包括夹具座、夹块、夹紧螺杆和紧定旋钮，所述夹具座的背面与所述X向平台连接，所述夹块与所述夹具座滑动配合，所述夹紧螺杆与所述夹具座一端的螺纹孔螺纹配合，所述夹紧螺杆与所述夹块背面接触配合，所述紧定旋钮为一段螺杆，所述紧定旋钮与所述夹具座的螺纹孔上方的螺纹通孔螺纹配合，所述夹块与所述夹具座另一端夹持试件，旋转所述夹紧螺杆推动所述夹块沿所述夹具座平移夹紧试件，当试件被夹紧后，旋转所述紧定旋钮压紧所述夹紧螺杆，防止所述夹紧螺杆在试件打磨时松动。

9.根据权利要求8所述的材料磨损表面形貌分析实验试件圆盘打磨机，其特征在于：所述电控组包括集成控制板、触控屏和薄膜压力传感器，所述集成控制板集成了单片机、电机驱动、触控芯片和电器元件，所述触控屏安装在所述外壳组的圆柱壳体侧面，薄膜压力传感器粘贴在所述夹具座与所述X向平台的配合缝隙之中，所述薄膜压力传感器采集试件打磨时的正压力，所述集成控制板控制主电机、制动电机、Z向电机和X向电机的启停与转速，接收薄膜压力传感器和触控屏的反馈信号，用户可通过触控屏对打磨机进行指令预设和实时控制。

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