[发明专利]一种疲劳测试用试样专用数控纵向抛光设备及抛光方法

说明书

本发明公开了一种疲劳测试用试样专用数控纵向抛光设备及抛光方法，属于抛光设备的技术领域，包括床身，还包括控制系统、床头组件、尾座组件和抛光头组件，所述床头组件、尾座组件和抛光头组件均设于床身上且三者均与所述控制系统电连接，并通过床头组件驱动夹持于床头组件与尾座组件之间的试样转动；所述抛光头组件包括数控十字滑台和设于该数控十字滑台上的抛光头，所述数控十字滑台驱动抛光头沿X向和/或Y向运动并通过抛光头对转动的试样进行纵向抛光，以满足疲劳测试用试样低应力加工的轴向抛光需求，进而达到提高试样加工效率，大幅度提高了劳动生产率的目的。

技术领域

本发明属于抛光设备的技术领域，具体而言，涉及一种疲劳测试用试样专用数控纵向抛光设备及抛光方法。

背景技术

试样制备在材料力学疲劳性能测试中占有非常重要的地位，加工后试样表面质量的好坏直接关系到测试数据的准确性和可靠性，特别是燃气轮机、航空发动机叶片的研发对疲劳试样加工要求更高，需要低应力加工工序和控制试样表面残余应力，以保证测试试样处于指定范围内的低应力状态，消除疲劳测试用试样径向加工痕迹，在20倍放大镜下观察试样表面无横向划痕。

传统磨削加工技术虽然也可以获得试样的精度和表面粗糙度，但实际生产中经常出现磨削裂纹、表面烧伤、表面高应力状态等严重破坏构件表面完整性，降低构件疲劳强度或疲劳寿命等问题，影响疲劳测试数据的准确性，而且传统磨削技术加工试样，一般采用手工砂纸抛光，或者采用手持砂带抛光机打磨等方法进行纵向抛光，或采用现代数控砂带磨床加工技术。

手工砂纸抛光或手持砂带抛光机打磨效率十分低下，用力大小因人而异且同一研磨者也会出现表面抛光不均现象，还会出现横向纹路去除不彻底，加工质量不稳定等问题。手持砂带抛光机或数控砂带磨床抛光采用的是接触轮式砂带磨削，通过接触轮压住砂带接触试样表面，对试样表面进行抛磨，适用于磨削深度大，加工精度一般的外圆磨削。且受接触轮的尺寸大小限制，某些尺寸非常小的试样过渡圆弧将无法参与磨削。因此这些方法难以为设计和产品质量保证提供可靠的测试数据。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种疲劳测试用试样专用数控纵向抛光设备及抛光方法以满足疲劳测试用试样低应力加工的轴向抛光需求，进而达到提高试样加工效率，大幅度提高了劳动生产率的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种疲劳测试用试样专用数控纵向抛光设备，包括床身，还包括控制系统、床头组件、尾座组件和抛光头组件，所述床头组件、尾座组件和抛光头组件均设于床身上且三者均与所述控制系统电连接，并通过床头组件驱动夹持于床头组件与尾座组件之间的试样转动；所述抛光头组件包括数控十字滑台和设于该数控十字滑台上的抛光头，所述数控十字滑台驱动抛光头沿X向和/或Y向运动并通过抛光头对转动的试样进行纵向抛光。通过床头组件和尾座组件的配合能实现不同尺寸规格的工件夹持和顶紧，且在抛光头的运动下，能够对试样进行纵向抛光。

进一步地，该设备还包括防护罩壳和设于防护罩壳上的排屑器，所述防护罩壳罩于所述床身的外部且防护罩壳的外壁上安装有所述控制系统，以使参与抛光作业的床头组件、尾座组件、抛光头组件以及床身均封闭在设备的防护罩壳内，对工作环境提供可靠保障；所述排屑器与控制系统电连接并控制排屑器自动排屑。

进一步地，所述抛光头包括砂带和支架，所述支架上设有砂带驱动轮和多个砂带导向轮，砂带缠绕于砂带驱动轮和各个砂带导向轮上且砂带驱动轮配设有驱动其转动的驱动机；所述支架上开设有抛光缺口并通过横跨于抛光缺口上的砂带进行抛光。采用自由式砂带抛光的抛光头布置方式，试样直接与柔性的砂带接触，不用任何物体支撑砂带，利用砂带支撑后自身的挠性对试样进行磨削或抛光，这种方式在一定范围内很容易适应试样的轮廓，尤其对不规则形状的工件。在实际中，多用于加工外成型表面和倒棱、去毛刺、抛光等工序，能对试样中的任意圆弧过渡段的圆弧尺寸抛光，并且切除量小，表面质量好，粗糙度低，非常适用于抛光加工，特别是对表面质量要求高的燃气轮机、飞机发动机高温叶片试样加工。