一種新型磁流變阻尼可控多功能金相研磨裝置的制作方法

本發明涉及試驗金相試樣研磨領域，具體地說是一種可在不同轉速環境下拋磨的新型磁流變阻尼可控多功能金相研磨裝置。

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背景技術：
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金相分析是檢驗觀察金屬內部組織結構重要的方法，可以對材料的疏松、氣孔、夾雜及組織均勻性、裂紋等進行檢查。金相分析對于指導生產、調整工序以及修改工藝參數等具有重要的指導作用。

目前，現有的金相拋磨機是試樣需要經過前期處理后才能在研磨臺上加工，試驗周期比較長。且該機在工作時只能加工兩塊以下的試樣，工作臺的利用率低，費工費時，經濟性能低。該拋磨機加工試樣時通過人工手持，在打磨過程中存在很大機械傷害風險，安全隱患大，因此成為亟待解決的問題。

微納米磁流變液阻尼器是一種新型智能阻尼器，采用了微納米磁流體為其流動液體。該液體既具有磁性材料和流體的雙重特性，又具有利用磁場控制流變性、熱物理性和光學性能的能力。在無外加磁場時，磁流體宏觀上不表現磁性；有外加磁場時，其表現為超順磁性，同時在一定范圍內，其黏度隨著磁場強度的增強而變大。微納米磁流變液阻尼器通過改變電流的大小，就能改變阻尼器的運動特性，在振動控制方面比其它阻尼器更有優勢。

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技術實現要素：
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本發明的目的就是要解決上述的不足而提供一種新型磁流變阻尼可控多功能金相研磨裝置，通過采用微納米磁流變液阻尼器，使得滑臺在工作時更加穩定，提升了工作效率。

為實現上述目的設計一種新型磁流變阻尼可控多功能金相研磨裝置，包括微納米磁流變液阻尼器10、回轉臺機構3、拋光盤機構4、滑臺5、電主軸6、液壓傳動系統8、箱體9、變速箱12和三相電機13，所述滑臺5套設于微納米磁流變液阻尼器10上，所述微納米磁流變液阻尼器10上端裝設有液壓傳動系統8，所述滑臺5與液壓傳動系統8相連，所述微納米磁流變液阻尼器10下端可拆式連接在箱體9上，所述箱體9內安裝有三相電機13和變速箱12，所述三相電機13的輸出端通過變速箱12連接傳動軸23，所述傳動軸23另一端安裝有回轉臺機構3，所述回轉臺機構3上方設有拋光盤機構4，所述拋光盤機構4安裝在電主軸6上，所述電主軸6另一端固定連接在滑臺5上，所述微納米磁流變液阻尼器10、電主軸6、液壓傳動系統8、三相電機13分別與控制中心1連接。

所述微納米磁流變液阻尼器10包括活塞軸15、法蘭盤16及腔體19，所述活塞軸15可拆式連接在箱體9上，所述腔體19通過法蘭盤16套裝于活塞軸15上，所述法蘭盤16處設置有四氟材料墊圈17、銅墊圈18，所述腔體19頂端通過四氟材料墊圈17、銅墊圈18與法蘭盤16密封連接，所述腔體19底端通過密封件21與活塞軸15密封連接，所述活塞軸15上纏繞有勵磁線圈20，所述腔體19內充有磁流變液。

所述拋光盤機構4包括拋光墊28、拋光盤29及夾緊環32，所述拋光墊28平鋪于拋光盤29的下表面，所述拋光墊28四周向上折疊，所述拋光墊28四周的折疊處通過夾緊環32固定連接在拋光盤29上，所述拋光盤29通過螺母31安裝在電主軸6上。

所述拋光墊28為拋光絨布或拋光砂紙。

所述回轉臺機構3包括防護罩22、回轉臺25及試件固定環26，所述回轉臺25通過銷與傳動軸23連接為一體，所述傳動軸23通過軸承與底座2連接，所述底座2固定連接在箱體9上，所述軸承與回轉臺25之間裝設有墊板24，所述回轉臺25外圍設有防護罩22，所述回轉臺25上通過試件固定環26固定有試件27。

所述液壓傳動系統8包括液壓缸，所述液壓缸的活塞端通過弓形支架連接滑臺5，所述滑臺5在液壓缸的帶動下作上下移動。

所述滑臺5底端處裝設有紅外測距儀11，所述液壓傳動系統8下方裝設有壓力傳感器7，所述紅外測距儀11、壓力傳感器7用于調節拋光時的壓力，所述紅外測距儀11、壓力傳感器7分別與控制中心1連接。

所述電主軸6通過螺釘與滑臺5固定連接為一體。

本發明同現有技術相比，具有如下優點：

(1)本發明采用了微納米磁流變液阻尼器，通過改變電流進而改變磁場，使得微納米磁流變液的粘性發生改變，從而使得滑臺在工作時更加穩定。

(2)本發明采用可更換砂布/砂紙的拋光盤，從而實現試樣由粗磨到精磨的過程，提升了工作效率，實現了一機多用的功能。

(3)本發明采用了固定環固定試樣，并通過緊定螺釘可以實現對直徑60-10mm規格范圍內的試樣進行固定加工。

[附圖說明]

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明拋光盤機構處的剖面示意圖；

圖3是本發明回轉臺機構處的剖面示意圖；

圖4是圖3的俯視結構示意圖；

圖5是本發明微納米磁流變液阻尼器的剖面示意圖；

圖中：1、控制中心 2、底座 3、回轉臺機構 4、拋光盤機構 5、滑臺6、電主軸 7、壓力傳感器 8、液壓傳動系統 9、箱體 10、微納米磁流變液阻尼器 11、紅外測距儀 12、變速箱 13、三相電機 15、活塞軸 16、法蘭盤 17、四氟材料墊圈 18、銅墊圈 19、腔體 20、勵磁線圈 21、密封件 22、防護罩 23、傳動軸 24、墊板 25、回轉臺 26、試件固定環 27、試件 28、拋光墊 29、拋光盤 31、螺母 32、夾緊環。

[具體實施方式]

下面結合附圖對本發明作以下進一步說明：

如附圖所示，本發明包括：微納米磁流變液阻尼器10、回轉臺機構3、拋光盤機構4、滑臺5、電主軸6、液壓傳動系統8、箱體9、變速箱12和三相電機13，滑臺5套設于微納米磁流變液阻尼器10上，微納米磁流變液阻尼器10上端裝設有液壓傳動系統8，滑臺5與液壓傳動系統8相連，微納米磁流變液阻尼器10下端可拆式連接在箱體9上，箱體9內安裝有三相電機13和變速箱12，三相電機13的輸出端通過變速箱12連接傳動軸23，傳動軸23另一端安裝有回轉臺機構3，回轉臺機構3上方設有拋光盤機構4，拋光盤機構4安裝在電主軸6上，電主軸6另一端固定連接在滑臺5上，電主軸6通過螺釘與滑臺5固定連接為一體，微納米磁流變液阻尼器10、電主軸6、液壓傳動系統8、三相電機13分別與控制中心1連接，控制中心1主要是對整個運轉過程進行數據的采集和處理，以及對執行部件工作順序的調節。

如附圖5所示，微納米磁流變液阻尼器10包括活塞軸15、法蘭盤16及腔體19，活塞軸15可拆式連接在箱體9上，腔體19通過法蘭盤16套裝于活塞軸15上，法蘭盤16處設置有四氟材料墊圈17、銅墊圈18，腔體19頂端通過四氟材料墊圈17、銅墊圈18與法蘭盤16密封連接，腔體19底端通過密封件21與活塞軸15密封連接，四氟材料墊圈17、銅墊圈18以及密封件21對于阻尼器起到密封作用，活塞軸15上纏繞有勵磁線圈20，腔體19內充滿磁流變液，通過調節勵磁線圈20中的電流產生磁場，進而改變磁流變液的粘性。該微納米磁流變液阻尼器10主要用于平衡上工作臺(滑臺)的自身較大的重量，以及實現上工作臺架上下移動，并且可以通過改變電流的大小，使得工作臺更加穩定。

如附圖2所示，拋光盤機構4包括拋光墊28、拋光盤29及夾緊環32，拋光墊28平鋪于拋光盤29的下表面，拋光墊28四周向上折疊起來，拋光墊28四周的折疊處通過夾緊環32固定連接在拋光盤29上，拋光盤29通過上下兩個螺母31安裝在電主軸6上，拋光墊28為拋光絨布或拋光砂紙。

如附圖3所示，回轉臺機構3包括防護罩22、回轉臺25及試件固定環26，回轉臺25通過銷與傳動軸23連接為一體，傳動軸23通過軸承與底座2連接，底座2固定連接在箱體9上，軸承與回轉臺25之間裝設有墊板24，墊板24支撐回轉臺25，回轉臺25外圍設有防護罩22，試樣27通過試件固定環26固定在回轉臺25上。

本發明中，液壓傳動系統8用于實現滑臺5上下移動，可以調節對試件27的研磨壓力，該液壓傳動系統8包括液壓缸，液壓缸的活塞端通過弓形支架連接滑臺5，滑臺5在液壓缸的帶動下作上下移動。滑臺5底端處裝設有紅外測距儀11，液壓傳動系統8下方裝設有壓力傳感器7，紅外測距儀11、壓力傳感器7用于調節拋光時的壓力，紅外測距儀11、壓力傳感器7分別與控制中心1連接。

如附圖1所示，本發明主要包括三大部分：控制系統、循環系統、執行部件，整個工作過程通過控制中心決定每個執行部件的工作順序，完成數據的采集和處理，并在在控制面板上呈現出來；在該實驗機工作過程中，三相電機通電，通過變速箱帶動回轉臺低速旋轉，保證每個試件拋光均勻。最后，液壓傳動系統中的液壓缸先處于浮動狀態，微納米磁流變液阻尼器減弱電流，滑臺在自重的作用下自動下移，當拋光盤即將達到與試件接觸的位置時，微納米磁流變液阻尼器增大電流至初始狀態，液壓傳動系統中的液壓缸開始工作，并在紅外測距儀和壓力傳感器的作用下調節拋光時的壓力，以達到設定的拋光壓力。當根據設定的拋光時間和拋光壓力工作一段時間后，磁流變液阻尼器電流減小，液壓傳動系統將滑臺拉回到起始位置，同時電主軸停止旋轉。磁流變液阻尼器電流恢復到初始值，取出試件檢測拋光效果。

本發明通過液壓傳動控制滑臺的自由移動，利用阻尼器進行滑動調節和支承控制。其設計的特殊夾具可將不同類型的拋光絨布或者砂紙固定在拋光盤上，拋光盤直接安裝在已固定的電主軸上，從而實現拋光盤在速度可調的環境下旋轉。利用特制夾具將不同規格的試件固定在回轉臺上，以較低的轉速旋轉。以保證金相試件的質量、消除安全隱患、降低操作者的勞動強度、提高了工作效率。

本發明并不受上述實施方式的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。