CN105538067A - 一种金属薄膜压磨装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属薄膜压磨装置，本发明涉及一种可跟随砂轮主轴运动实现金属薄膜压边磨削的装置。本装置所占空间小，可灵活连接在砂轮主轴上，利用弹簧压板跟随砂轮运动，对正在进行周磨的金属薄膜施加适当的压力，使薄膜不会因为局部变形隆起而磨削过量，保证了薄膜磨削厚度的一致性,属于磨削夹具范畴。本装置包括联轴套、两个弹簧筒组件、倒L形板、上滑台连接板、下滑台连接板、上滑台、下滑台、上延伸和下延伸板。本发明实现了磨削薄膜的局部压紧，在弱刚性极薄金属片加工中尤其重要。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属薄膜压磨装置，本发明涉及一种可跟随砂轮主轴运动实现金属薄膜压边磨削的装置。本装置所占空间小，可灵活连接在砂轮主轴上，利用弹簧压板跟随砂轮运动，对正在进行周磨的金属薄膜施加适当的压力，使薄膜不会因为局部变形隆起而磨削过量，保证了薄膜磨削厚度的一致性。属于磨削夹具范畴。
背景技术
机械加工中常遇到金属薄片零件，材料研究中也偶尔需要将材料制成薄膜进行测试分析，由于薄片的弱刚性，少有合适的夹具，常用的装夹方法有以下三种：胶水粘固，电磁吸盘吸固，边缘锚固或压紧。采用胶水粘固存在的问题是拆卸和清洗费时，且刷胶层难以确保厚度均匀，最终导致工件厚度不均。电磁吸盘是一种方便有效的装夹方法，但不适于钛合金等非磁性金属薄膜加工。在薄膜边缘进行锚固或机械压紧的方式将薄膜一次固定，无法解决薄膜加工过程中的不均匀隆起问题，从而导致工件厚度不均。
目前，厚度小于0.5mm的金属薄膜一般都采用轧制成形，这种锻压方法改变了材料内部的晶格方向，留下较大的表面残余应力，不适用于某些对表面应力状态要求较高的场合。用磨削的方法制作金属薄膜，提供了另一种获得金属薄膜的途径，可以更好的保持材料原有的组织特性。
磨制金属薄膜主要存在三个难点：1、柔性薄膜的无变形装夹难以实现；2、薄膜厚度一致性难以保证；3、磨削局部时由于热胀冷缩和局部应力释放的导致的凹陷和隆起难以解决。
发明内容
本发明的目的
为了克服上述问题，实现薄膜的精密磨削，本发明提供一种金属薄膜压磨装置，可灵活连接在砂轮主轴上，利用弹簧压板跟随砂轮运动，对正在进行周磨的金属薄膜施加适当的压力，使薄膜不会因为局部变形隆起而磨削过量，保证了薄膜磨削厚度的一致性。
本发明的技术方案
为实现上述目的，本发明提供一种金属薄膜压磨装置，该装置包括联轴套10、两个弹簧筒组件、倒L形板9、上滑台连接板6、下滑台连接板8、上滑台12、下滑台7、上延伸13和下延伸板14；
所述的联轴套10为一个开有缺口的环形法兰盘，该环形法兰盘能够套在加工机床的主轴上，且能够通过螺钉锁紧所述缺口并产生微量弹性变形与主轴紧固为一体；利用均布的沉头孔实现与其他附加装置的连接，具有连接强度高，拆卸调整灵活，适用性强，空间紧凑的优点。
两个弹簧筒组件结构相同，均包括调节螺钉1、筒身2、垫片3、弹簧4和短销5；调节螺钉旋进筒身，筒身内依次设置为调节螺钉1、垫片3、弹簧4和短销5；(通过压下垫片实现弹簧的预压量调整，弹簧外径略小于筒径)
所述倒L形板9的顶板开有能够使主轴穿过通孔，且倒L形板9的顶板与所述的联轴套10固定连接(特别，所述的顶板均布有螺栓孔，通过螺栓与联轴套10固定连接)；所述倒L形板9的竖板上开有通孔，所述的上延伸板和下延伸板贯穿竖板的通孔设置；
上滑台连接板6为Z形零件，Z形零件的一端与倒L形板9固定连接(特别是螺栓连接)，Z形零件的另一端与弹簧筒组件固定连接，弹簧筒组件的短销与上滑台12下部抵靠，上滑台12下部与上延伸板13固定连接；上滑台12上部与上滑台连接板6固定连接；当旋转弹簧筒组件的调节螺钉时，能够使得上滑台连接板6与上延伸板13相对滑动，从而调节上延伸板13相对于所述主轴的位置；
下滑台连接板为Z形零件，Z形零件的一端与倒L形板9固定连接(特别是螺栓连接)，Z形零件的另一端与另一弹簧筒组件固定连接，另一弹簧筒组件的短销与下滑台上部抵靠，下滑台上部与下延伸板固定连接；下滑台下部与下滑台连接板固定连接；当旋转第二调节螺钉时，能够使得下滑台连接板与下延伸板相对滑动，从而调节下延伸板相对于所述主轴的位置；
上延伸板与下延伸板之间具有间隙，所述加工机床的主轴上安装的砂轮工作时位于该间隙位置；
上延伸板对应砂轮的位置连接有U型板，U型板的侧圆弧面上设有润滑材料11(例如聚四氟乙烯薄膜)。
所述的上滑台和下滑台为交叉滚子滑台12。
润滑材料是嵌入到所述的U型板的侧圆弧面上的，所述U型板的侧圆弧面设置有嵌入所述的润滑材料的槽。
特别是，与上滑台连接的弹簧筒组件和与下滑台连接的弹簧筒组件结构相同，均由由调节螺钉1、筒身、垫片、弹簧和短销。调节螺钉旋进筒身，通过压下垫片实现弹簧的预压量调整，弹簧外径略小于筒径，使筒身具有导向作用可防止弹簧失稳，短销顶住滑台侧面，给滑台施加预紧力。
交叉滚组滑台实现了上下压板的单方向的灵活浮动，并在弹簧和短销作用下始终压紧薄膜工件，润滑膜为聚四氟乙烯层，可通过螺钉和环氧树脂胶紧固在U形板和下延伸板的前端边缘，从而减小压板与工件之间的摩擦系数。
工作时，本装置跟随主轴运动，类似于缝纫机的工作原理，润滑膜始终压紧待磨工件表面，压紧力可通过旋进旋出长螺钉1进行调整，且对工件表面摩擦力较小，可实现磨削区域始终局部平整，从而确保工件的厚度均匀。
本发明的优点及效果
(1)开口锁紧式联轴套连接强度高、空间紧凑、上下调整灵活，对任何其他形式的主轴附加件都提供了可靠接口，实用性强；
(2)采用交叉滚子滑台实现上下压板的灵活浮动，滑动灵活、空间紧凑、导向精度高、有效限制了其他方向的自由度；
(3)通过更换后置的弹簧，以及控制长螺钉的旋进量，能实现预压力的设定，方便可靠。
(4)压板前端粘附表面惰性材料，能有效减少压板与工件表面的摩擦力，避免不必要的刮伤和磨损；
(5)总体来说，本装置利用弹簧压板跟随砂轮运动，对正在进行周磨的金属薄膜施加适当的压力，使薄膜不会因为局部变形隆起而磨削过量，保证了薄膜磨削厚度的一致性。
附图说明
图1是本发明金属薄膜压磨装置的装配图主视图；
图2是本发明金属薄膜压磨装置的俯视图；
图3是金属薄膜压磨装置的联轴套结构图；
图4a～4c是金属薄膜压磨装置的L形板三视图；
图5a～5b是Z形滑台连接板的二视图；
图6a～6b是金属薄膜压磨装置的U形板二视图；
图6c～6d是设置有嵌入位置的U形板二视图；
图7a～7b是金属薄膜压磨装置的上延伸板二视图；
图8a～8b是金属薄膜压磨装置的下延伸板二视图；
图中序号说明：调节螺钉1、筒身2、垫片3、弹簧4、短销5、上滑台连接板6、下滑台7、下滑台连接板8、倒L形板9、联轴套10、润滑材料11、上滑台12、上延伸板13、下延伸板14、砂轮15、U形板16。
具体实施方式
结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
提供一种金属薄膜压磨装置，该装置包括联轴套10、两个弹簧筒组件、倒L形板9、上滑台连接板6、下滑台连接板8、上滑台12、下滑台7、上延伸13和下延伸板14；
所述的联轴套10为一个开有缺口的环形法兰盘，该环形法兰盘能够套在加工机床的主轴上，且能够通过螺钉锁紧所述缺口并产生微量弹性变形与主轴紧固为一体；利用均布的沉头孔实现与其他附加装置的连接，具有连接强度高，拆卸调整灵活，适用性强，空间紧凑的优点。
两个弹簧筒组件结构相同，均包括调节螺钉1、筒身2、垫片3、弹簧4和短销5；调节螺钉旋进筒身，筒身内依次设置为调节螺钉1、垫片3、弹簧4和短销5；(通过压下垫片实现弹簧的预压量调整，弹簧外径略小于筒径)
所述倒L形板9的顶板开有能够使主轴穿过通孔，且倒L形板9的顶板与所述的联轴套10固定连接(特别，所述的顶板均布有螺栓孔，通过螺栓与联轴套10固定连接)；所述倒L形板9的竖板上开有通孔，所述的上延伸板和下延伸板贯穿竖板的通孔设置；
上滑台连接板6为Z形零件，Z形零件的一端与倒L形板9固定连接(特别是螺栓连接)，Z形零件的另一端与弹簧筒组件固定连接，弹簧筒组件的短销与上滑台12下部抵靠，上滑台12下部与上延伸板13固定连接；上滑台12上部与上滑台连接板6固定连接；当旋转弹簧筒组件的调节螺钉时，能够使得上滑台连接板6与上延伸板13相对滑动，从而调节上延伸板13相对于所述主轴的位置；
下滑台连接板为Z形零件，Z形零件的一端与倒L形板9固定连接(特别是螺栓连接)，Z形零件的另一端与另一弹簧筒组件固定连接，另一弹簧筒组件的短销与下滑台上部抵靠，下滑台上部与下延伸板固定连接；下滑台下部与下滑台连接板固定连接；当旋转第二调节螺钉时，能够使得下滑台连接板与下延伸板相对滑动，从而调节下延伸板相对于所述主轴的位置；
上延伸板与下延伸板之间具有间隙，所述加工机床的主轴上安装的砂轮工作时位于该间隙位置；
上延伸板对应砂轮的位置连接有U型板16，U型板的侧圆弧面上设有润滑材料11(例如聚四氟乙烯薄膜)，参见图6c～6d。
所述的上滑台和下滑台为交叉滚子滑台12。
例如如图6a～6b，润滑材料是嵌入到所述的U型板的侧圆弧面上的，所述U型板的侧圆弧面设置有嵌入所述的润滑材料的槽。
特别是，与上滑台连接的弹簧筒组件和与下滑台连接的弹簧筒组件结构相同，均由由调节螺钉1、筒身、垫片、弹簧和短销。调节螺钉旋进筒身，通过压下垫片实现弹簧的预压量调整，弹簧外径略小于筒径，使筒身具有导向作用可防止弹簧失稳，短销顶住滑台侧面，给滑台施加预紧力。
第一步：将弹簧筒部分安装到滑台连接板上，具体连接次序为：先将垫片3放入筒身2，然后将弹簧4放入筒身2，接着将短销5挂在弹簧4端部，最后将弹簧筒部分整体放入滑块连接板6的沉头孔中，长螺钉1待装置整体装配完成后再装配。
第二步：装配浮动压板部分。首先将交叉滚子滑台12固定在滑块连接板6上，然后在两个滑块的另一面分别连接上延伸板13和下延伸板18，将聚四氟乙烯膜17粘结紧固在下延伸板18和U形板16前端，U形板16待砂轮安装好之后再与上延伸板13连接。
第三步：将已装好的部分整体连接到主轴上。具体方法为：首先将联轴套10安装在主轴上，然后将已装好的连接板部分固定到L形板9上，让上下延伸板从L形板9中间的矩形孔中穿过，最后将L形板9整体连接到联轴套10上。
最后，安装砂轮，调整装置到合适高度，安装U形板16，装上长螺钉1调整合适的预压力，即可压在工件上进行磨削。
本发明具体实施(应用)途径很多，以上仅为本发明的优选实施方式，应当指出，任何采用对薄试件局部预压，利用浮动压板对砂轮进行跟随磨削的装置都属于本专利包含的内容，对于本技术领域的技术人员来说，任何在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种金属薄膜压磨装置，该装置包括联轴套(10)、两个弹簧筒组件、倒L形板(9)、上滑台连接板(6)、下滑台连接板(8)、上滑台(12)、下滑台(7)、上延伸板(13)和下延伸板(14)；
所述的联轴套(10)为一个开有缺口的环形法兰盘，该环形法兰盘能够套在加工机床的主轴上，且能够通过螺钉锁紧所述缺口并产生微量弹性变形与主轴紧固为一体；
两个弹簧筒组件结构相同，每个弹簧筒组件均包括调节螺钉(1)、筒身(2)、垫片(3)、弹簧(4)和短销(5)；调节螺钉旋进筒身，筒身内依次设置为调节螺钉(1)、垫片(3)、弹簧(4)和短销(5)；
所述倒L形板(9)的顶板开有能够使主轴穿过通孔，且倒L形板(9)的顶板与所述的联轴套(10)固定连接；所述倒L形板(9)的竖板上开有通孔，所述的上延伸板和下延伸板贯穿竖板的通孔设置；
上滑台连接板(6)为Z形零件，Z形零件的一端与倒L形板(9)固定连接，Z形零件的另一端与一弹簧筒组件固定连接，弹簧筒组件的短销与上滑台(12)下部抵靠，上滑台(12)下部与上延伸板(13)固定连接；上滑台(12)上部与上滑台连接板(6)固定连接；当旋转弹簧筒组件的调节螺钉时，能够使得上滑台连接板(6)与上延伸板(13)相对滑动，从而调节上延伸板(13)相对于所述主轴的位置；
下滑台连接板为Z形零件，Z形零件的一端与倒L形板(9)固定连接，Z形零件的另一端与另一弹簧筒组件固定连接，另一弹簧筒组件的短销与下滑台上部抵靠，下滑台上部与下延伸板固定连接；下滑台下部与下滑台连接板固定连接；当旋转第二调节螺钉时，能够使得下滑台连接板与下延伸板相对滑动，从而调节下延伸板相对于所述主轴的位置；
上延伸板与下延伸板之间具有间隙，所述加工机床的主轴上安装的砂轮工作时位于该间隙位置；
上延伸板对应砂轮的位置连接有U型板(16)，U型板的侧圆弧面上设有润滑材料(11)。
2.根据权利要求1所述的一种金属薄膜压磨装置，其特征在于：所述的顶板均布有螺栓孔，通过螺栓与联轴套(10)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种金属薄膜压磨装置，其特征在于：所述的上滑台和下滑台为交叉滚子滑台。
4.根据权利要求1所述的一种金属薄膜压磨装置，其特征在于：所有的固定连接均采用螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的一种金属薄膜压磨装置，其特征在于：所述的润滑材料(11)为聚四氟乙烯薄膜。
6.根据权利要求1所述的一种金属薄膜压磨装置，其特征在于：所述U型板的侧圆弧面设置有嵌入所述的润滑材料的槽。
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