[發明專利]一種疲勞試棒軸向拋光裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201910585637.4
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110303414B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李宇罡;連國輝;陳東;耿繼偉;王斐霏;王浩偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B24B27/00
• 分類號: B24B27/00;B24B29/04;B24B41/00;B24B41/06;B24B47/04;B24B47/12
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 周兵

1.一種疲勞試棒軸向拋光裝置的使用方法，其特征在于，所述疲勞試棒軸向拋光裝置包括支撐組件、軸向移動組件、夾持組件以及拋光組件，軸向移動組件與拋光組件裝設于支撐組件上，夾持組件裝設于軸向移動組件上，由軸向移動組件帶動夾持組件軸向移動，疲勞試棒置于夾持組件上，拋光組件與夾持組件位置對應，由拋光組件對疲勞試棒進行軸向拋光處理；

軸向移動組件包括托板、軸向導軌、軸向運動驅動機構，軸向導軌與軸向運動驅動機構裝設于支撐組件上，托板裝設于軸向導軌上，并可沿軸向導軌移動，軸向運動驅動機構與托板銜接，由軸向運動驅動機構帶動托板移動，夾持組件裝設于托板上，軸向運動驅動機構包括高速電機、曲柄、連桿以及滑塊，高速電機固定于支撐組件上，其動力輸出軸與曲柄固定連接，高速電機的動力輸出軸與軸向導軌相互垂直，由高速電機帶動曲柄轉動，曲柄末端與連桿轉動連接，由曲柄帶動連桿往復運動，連桿末端與滑塊轉動連接，滑塊固定于托板底面，由連桿帶動滑塊及托板往復移動；

軸向導軌兩端分別固定于支撐組件上，各軸向導軌上分別設有導塊，導塊與軸向導軌形狀適配，各導塊均固定于托板底面，使托板可通過導塊沿軸向導軌移動；

夾持組件包括固定夾板、移動夾板以及調節導軌，固定夾板以及調節導軌固定安裝于托板頂面，移動夾板裝設于調節導軌上，并可沿調節導軌移動，調節導軌與軸向移動組件的軸向導軌相互平行，疲勞試棒置于固定夾板與移動夾板之間；

固定夾板上裝設有低速電機與卡盤，低速電機的動力輸出軸與卡盤連接；

移動夾板朝向卡盤一側裝設有頂針，移動夾板底部具有調節導座，調節導座與調節導軌形狀適配，移動夾板通過該調節導座沿調節導軌移動，調節導座中裝設有緊定螺栓，可將調節導座固定于調節導軌上；

疲勞試棒一端裝夾于卡盤上，其另一端由頂針頂住，調節導座上的緊定螺栓鎖緊后，頂針位置固定，由低速電機帶動卡盤、疲勞試棒和頂針共同轉動；

拋光組件包括龍門支架、拋光頭以及預緊彈簧，龍門支架由一根橫梁和兩根立柱組成，橫梁橫跨于夾持組件和支撐組件上方，拋光頭通過預緊彈簧連接于橫梁上，正對下方疲勞試棒中間標距段位置；

龍門支架的兩根立柱分別插入支撐組件中，可上下移動調節龍門支架的高度；

支撐組件包括一對橫向撐板、一對軸向撐板和一塊底板，橫向撐板之間相互平行，固定于底板之上，并與軸向移動組件的軸向導軌相互垂直，軸向導軌兩端分別固定于橫向撐板內壁；

軸向撐板之間相互平行，固定于底板之上，并與橫向撐板相互垂直，軸向撐板外側裝設有插接槽，插接槽與龍門支架的立柱適配，插接槽外壁上裝設有定位螺栓；

所述使用方法包括以下步驟：

(1)將所述疲勞試棒一端夾裝于所述卡盤上，其中所述疲勞試棒為圓柱體，其中所述圓柱體的全長范圍內圓柱度公差不大于0.01mm，所述圓柱體的圓柱面表面粗糙度拋光前不大于Ra1.6μm；

(2)使所述移動夾板沿所述調節導軌移動，直至所述頂針頂住所述疲勞試棒另一端，旋緊所述緊定螺栓固定所述移動夾板的位置；

(3)向下移動所述龍門支架，直至所述拋光頭被所述預緊彈簧壓在所述疲勞試棒中間標距段的表面上，旋緊所述定位螺栓固定所述龍門支架的高度；

(4)啟動所述高速電機，使所述疲勞試棒進行軸向高速往復直線運動，其中所述高速電機的轉速不低于600r/min；

(5)啟動所述低速電機，使所述疲勞試棒進行周向低速旋轉運動，其中所述低速電機的轉速不高于5r/min；

其中所述低速電機、所述卡盤、所述疲勞試棒和所述頂針組成的整體在軸向的同軸度優于0.005mm/mm；

(6)拋光完成后，依次停止所述高速電機和所述低速電機，松開所述定位螺栓，上移所述龍門支架，松開所述緊定螺栓，后移所述移動夾板，使所述頂針與所述疲勞試棒脫離，取下所述疲勞試棒，檢查所述疲勞試棒表面的粗糙度及殘余應力，滿足要求則結束拋光，如不滿足要求則重復步驟(1)～(5)，直至滿足要求；

該疲勞試棒軸向拋光裝置利用曲柄滑塊機構將高速電機的連續轉動轉化為疲勞試棒的軸向高速往復運動，實現對疲勞試棒的軸向拋光；同時采用低速電機帶動疲勞試棒在卡盤與頂針之間緩慢旋轉，實現疲勞試棒周向位置調整，使得拋光頭對整個疲勞試棒表面進行拋光處理。