便攜式金屬陶瓷涂層磨削及快速拋光裝置設(shè)計(jì)

倪琪　郭華鋒　郭闖闖　葉子凡

摘 要：目前，傳統(tǒng)工廠的金屬陶瓷磨削基本使用大型金剛石砂輪自動(dòng)化設(shè)備，功能齊全，但另一方面加工過(guò)程不便，且成本極高，不可便攜式使用，使用場(chǎng)合嚴(yán)重受限。而純手工加工費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且很難把握精度標(biāo)準(zhǔn)，不適用于個(gè)人、小作坊、實(shí)驗(yàn)室和其他小型企業(yè)。所以本文提出一種便攜式金屬陶瓷涂層磨削及快速拋光裝置設(shè)計(jì)，以方便小批量小尺寸金屬樣品磨削。

關(guān)鍵詞：

中圖分類號(hào)：TG580.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2019）04（c）-0113-02

目前，傳統(tǒng)工廠的金屬陶瓷磨削基本使用大型金剛石砂輪自動(dòng)化設(shè)備[1]，加工過(guò)程不便，且成本極高，使用場(chǎng)合嚴(yán)重受限。而純手工加工費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不具備可實(shí)施性。比如由高硬度的WC顆粒和相對(duì)韌性較好的結(jié)合劑組成的復(fù)合硬質(zhì)合金材料，廣泛應(yīng)用于切削、采掘工具、耐磨零件和高壓合成等領(lǐng)域[2]。但由于成本高且體積過(guò)大并不適合實(shí)驗(yàn)室[3]。

基于以上情況，為了提高金屬陶瓷材料實(shí)驗(yàn)的效率、精度、準(zhǔn)確度和方便小用戶使用和攜帶， 本文提供一種便攜式金屬陶瓷涂層磨削裝置。該機(jī)器可以較好的控制磨削表面的平面度，且可以攜帶安裝在小型臺(tái)鉆上，而且能根據(jù)用戶需要進(jìn)行不同精度的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了材料試驗(yàn)裝置的統(tǒng)一性。

1 機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

如圖 1磨削機(jī)整體裝配圖所示便攜式金屬陶瓷涂層磨削及快速拋光裝置包括基座、安裝在基座13上的Z軸升降平臺(tái)，和滑動(dòng)安裝在Z軸移動(dòng)平臺(tái)的Y軸移動(dòng)平臺(tái)7，滑動(dòng)安裝在Y軸移動(dòng)平臺(tái)7的X軸移動(dòng)平臺(tái)2；以下簡(jiǎn)要敘述結(jié)構(gòu)及功能，固定位置不方便敘述，請(qǐng)參考圖1磨削機(jī)整體裝配圖、圖2升降臺(tái)總裝圖、圖3絲杠螺母固定架、圖4移動(dòng)平臺(tái)示意圖理解。結(jié)合圖1，圖2所示，所述Z軸升降臺(tái)通過(guò)定位孔Ⅱ 27固定在基座 13上，絲杠Ⅱ 14一端固定在精密電機(jī) 16上，另一端通過(guò)螺紋連接裝配在滑動(dòng)桿 26中，剪插桿Ⅰ，剪插桿Ⅱ中部固定在旋轉(zhuǎn)軸 11上，一段固定在上下兩根定橫梁 8上，另一端固定在滑動(dòng)桿 26中，滑動(dòng)桿 26固定在滑動(dòng)槽 18中。

結(jié)合圖1，圖3，圖4所示，所述Y軸移動(dòng)平臺(tái)7通過(guò)定位孔Ⅰ24固定在Z軸升降臺(tái)上，Y軸移動(dòng)平臺(tái)7上上表面固定有用于測(cè)量式樣接觸磨頭的壓力傳感器6，Y軸移動(dòng)平臺(tái) 7 下表面還通過(guò)一個(gè)絲杠螺母固定架35固定有一個(gè)絲杠螺母Ⅰ39配合安裝在絲杠Ⅱ33上，精密電機(jī)Ⅱ通過(guò)固定架Ⅱ裝在Y軸下平臺(tái)34上。壓力傳感器6上方固定有X軸移動(dòng)平臺(tái)2，X軸移動(dòng)平臺(tái)2與Y軸移動(dòng)平臺(tái)7結(jié)構(gòu)一致。載物臺(tái)1通過(guò)螺釘固定在X軸移動(dòng)平臺(tái)2上表面，表面有規(guī)則螺紋孔配合螺釘固定式樣。

2 裝置工作方式

以下是本裝置的一個(gè)具體實(shí)施例，現(xiàn)結(jié)合上附圖對(duì)本裝置作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖 1 所示一種便攜式金屬陶瓷涂層磨削及快速拋光裝置包括基座、安裝在基座13上的 Z 軸升降平臺(tái)，和滑動(dòng)安裝在Z 軸移動(dòng)平臺(tái)的Y軸移動(dòng)平臺(tái)7，滑動(dòng)安裝在Y 軸移動(dòng)平臺(tái)7的 X 軸移動(dòng)平臺(tái)2；以下簡(jiǎn)要敘述結(jié)構(gòu)及功能，固定位置不方便敘述，請(qǐng)參考圖1、圖2、圖3、圖4理解。

所述Z軸升降臺(tái)通過(guò)定位孔Ⅱ27固定在基座 13上，絲杠Ⅱ14一端固定在精密電機(jī)16上，另一端通過(guò)螺紋連接裝配在滑動(dòng)桿26中，剪插桿Ⅰ，剪插桿Ⅱ中部固定在旋轉(zhuǎn)軸 11上，一段固定在上下兩根定橫梁8上，另一端固定在滑動(dòng)桿26中，滑動(dòng)桿26固定在滑動(dòng)槽18中。

所述Y軸移動(dòng)平臺(tái)7通過(guò)定位孔Ⅰ24固定在Z軸升降臺(tái)上，Y軸移動(dòng)平臺(tái)7上上表面固定有用于測(cè)量式樣接觸磨頭的壓力傳感器6，Y軸移動(dòng)平臺(tái)7下表面還通過(guò)一個(gè)絲杠螺母固定架35固定有一個(gè)絲杠螺母Ⅰ39配合安裝在絲杠Ⅱ 33上，精密電機(jī)Ⅱ通過(guò)固定架Ⅱ裝在Y軸下平臺(tái)34上。壓力傳感器6上方固定有X軸移動(dòng)平臺(tái)2，X軸移動(dòng)平臺(tái)2與Y軸移動(dòng)平臺(tái)7結(jié)構(gòu)一致。載物臺(tái)1通過(guò)螺釘固定在X軸移動(dòng)平臺(tái)2上表面，表面有規(guī)則螺紋孔配合螺釘固定式樣。

此裝置使用時(shí)，首先將裝置通過(guò)基座13上的定位孔Ⅱ 27安裝在已有的小型臺(tái)鉆23上。各活動(dòng)平臺(tái)通電后自動(dòng)置于初始位置，即Z軸升降臺(tái)置于最下方，Y軸移動(dòng)平臺(tái) 6 置于最右方，X軸移動(dòng)平臺(tái)2置于靠近電機(jī)一側(cè)。然后將切好的金屬陶瓷試樣固定在載物臺(tái)1上，并通過(guò)升高Z軸升降臺(tái)，壓力傳感器6自動(dòng)使式樣與小型臺(tái)鉆23剛好接觸。此時(shí)裝有磨頭的臺(tái)鉆23轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)控制平臺(tái)控制15，精確調(diào)節(jié)磨削面積，直到達(dá)到預(yù)定磨削面積，Z軸升降臺(tái)自動(dòng)下降，回歸初始狀態(tài)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文便攜式金屬陶瓷涂層磨削及快速拋光裝置設(shè)計(jì)，可以科學(xué)有效提高金屬陶瓷材料實(shí)驗(yàn)的效率、精度、準(zhǔn)確度和方便小用戶使用和攜帶，以達(dá)到較好的控制磨削表面的平面度，且可以攜帶安裝在小型臺(tái)鉆上，而且能根據(jù)用戶需要進(jìn)行不同精度的調(diào)節(jié)，符合了各種中小型場(chǎng)合使用條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳世隱.大直徑細(xì)粒度釬焊金剛石砂輪的制備及其磨削性能研究[D].華僑大學(xué)，2017.

[2] 劉偉，劉一波，黃霞，等.陶瓷金剛石砂輪在YG10X頂錘磨削加工中的應(yīng)用[J].金剛石與磨料磨具工程，2018，38（5）：73-77.

[3] 徐瑞，楊強(qiáng)強(qiáng)，王文漢，等.基于CBN砂輪的超音速火焰噴涂涂層磨削性能研究[J].航空制造技術(shù)，2015（19）：22-25.