一种精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于磨抛装置领域，并具体公开了一种精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置，包括柱体、止动环、包套和耐磨环，其中柱体的外部设置有外螺纹，用于与止动环和包套的内螺纹配合连接，柱体的下端面用于固定待加工金属材料试样，工作时利用柱体和包套相互配合对待加工金属材料试样进行磨抛，止动环设置在包套的上方，包套的底端与耐磨环连接，并且该包套的外表面刻有环状刻度线，工作时，利用包套的环状刻度线精确控制待加工金属材料试样的磨抛厚度。本实用新型专利技术能够实现多个试样的同时磨抛，并保证试样观测表面的整体平整度，具有制备效率较高的优势，同时利用设置在包套外表面的环状刻度线能够精确控制待加工试样的磨抛厚度。

An efficient grinding device for precisely controlling the grinding and polishing thickness of metal samples

【技术实现步骤摘要】
一种精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置
本技术属于磨抛装置领域，更具体地，涉及一种精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置。
技术介绍
材料表征技术可以对材料的化学组成、内部组织结构、微观形貌、晶体缺陷和材料性能等诸多内容进行分析和测试，而利用微观组织进行表征是一种应用较为广泛的材料表征方法。材料表征过程中，制备用于微观组织表征实验的金属材料试样是进行表征的第一步，也是保证表征效果中至关重要的一步。但是现有技术的制备过程主要存在以下难题和弊端：(a)对于变形后的金属材料，在制备光学显微镜、共聚焦显微镜、扫描电镜和透射电镜的试样时，由于试样不同区域的应变量存在较大差异，需要通过精确控制试样的磨抛厚度，实现精确控制观测区域的目的；然而，采用传统手工磨样技术、磨样装置或自动磨样机难以控制试样磨抛厚度；(b)采用光学显微镜、共聚焦显微镜和扫描电镜对金属材料试样表面进行大范围观测时，试样表面的整体平整度难以通过传统手工磨样技术予以保证；(c)自动磨样机虽然可以实现多个试样同时磨抛，但整体耗时长，磨抛耗材成本高昂；传统手工磨样每次只能对一个试样进行磨抛，试样制备效率低；(d)已有磨样装置多为专用设计，有用于自动磨样机的内嵌式盘状夹具，有用于震动抛光的配重夹具，有用于透射电镜3毫米圆片试样磨抛的夹具，应用范围单一。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置，其中根据磨样装置精度低、耗时长的弊端，相应设计了能够固定多个待加工金属材料试样的柱体以及刻有环状刻度线的包套，可同时对多个待加工金属材料试样进行磨抛并精确控制磨抛厚度，因而尤其适用于试样制备的应用场合。为实现上述目的，本技术提出了一种精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置，包括柱体、止动环、包套和耐磨环，其中：所述柱体的外部设置有外螺纹，用于与所述止动环和包套的内螺纹配合连接，所述柱体的下端面用于固定预设数量的待加工金属材料试样，工作时通过旋转所述柱体实现对所述待加工金属材料试样的磨抛，所述止动环设置在所述包套的上方，用于固定所述柱体，所述包套的底端与所述耐磨环连接，并且该包套的外表面设置有环状刻度线，工作时，利用所述包套的环状刻度线精确控制所述待加工金属材料试样的磨抛厚度。作为进一步优选地，所述柱体呈阶梯状，并且所述柱体的上端面直径大于其下端面直径。作为进一步优选地，所述柱体的上端面直径为15mm～120mm。作为进一步优选地，所述柱体的下端面直径为10mm～100mm。作为进一步优选地，所述环状刻度线的量程为0～100。作为进一步优选地，所述柱体的外螺纹螺距为0.5mm～4mm。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：1.本技术提供了一种能够精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置，其中通过将多个待加工金属材料试样固定在柱体的下端面，能够实现多个试样的同时磨抛，并保证试样观测表面的整体平整度，具有制备效率较高的优势，同时利用设置在包套外表面的环状刻度线能够精确控制待加工试样的磨抛厚度，解决了现有磨样装置应用范围单一、制备效率较低的弊端，能够推广于光学显微镜、共聚焦显微镜、扫描电镜和透射电镜的试样制备领域；2.尤其是，本技术通过对磨样装置的柱体高度、直径以及柱体外表面螺纹螺距进行优化，能够有效提高磨抛厚度的控制精度。附图说明图1是按照本技术优选实施例构建的精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置的半剖结构示意图；图2是利用本技术提供的高效磨样装置同时磨抛多个试样时的柱体下端面粘结示意图；图3是采用本技术提供的高效磨样装置对GH4169合金试样进行磨抛后获得的组织金相图；图4是采用本技术提供的高效磨样装置对GH4169合金试样进行磨抛后获得的微观组织电子背散射衍射图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-柱体，2-止动环，3-包套，4-耐磨环，5-待加工金属材料试样。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1～2所示，本技术实施例提供了一种精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置，该装置包括柱体1、止动环2、包套3和耐磨环4，其中：柱体1的外部设置有外螺纹，用于与止动环2和包套3的内螺纹配合连接，柱体1的下端面用于固定待加工金属材料试样5，工作时通过旋转柱体1实现对待加工金属材料试样5的磨抛，止动环2设置在包套3的上方，用于固定柱体1，包套3的底端与耐磨环4连接，并且该包套3的外表面刻有环状刻度线，工作时，利用包套3的环状刻度线精确控制待加工金属材料试样5的磨抛厚度，为方便使用，柱体1的手持部位(即上端面)的外表面以及止动环2的外表面遍布滚压花纹。进一步，柱体1呈阶梯状，并且柱体1的上端面直径大于其下端面直径，因柱体1的上端面为手持部分，因此为了方便使用，柱体1的上端面直径优选为15mm～120mm，柱体1的下端面直径优选为10mm～100mm。进一步，环状刻度线的量程为0～100，计算磨抛厚度的公式为：H＝(r+m/100)×P式中，H为磨抛厚度，r为转动圈数，m为刻度值，P为柱体的外螺纹螺距，其中柱体1的外螺纹螺距P优选为0.5mm～4mm，从而保证柱体外螺纹螺距与柱体1的直径相匹配，有利于精确控制金属材料试样的磨抛厚度。下面对本技术提供的精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置的使用方法作具体说明。根据柱体1的下端面面积和待加工金属材料试样的大小，将若干个待加工金属材料试样5粘结在柱体1的下端面，然后通过螺纹传动调节包套3和止动环2的位置，从而确定待加工金属材料试样5的初始高度；对照包套3环状刻度线的零点位置，在柱体1上进行标记获得起始标记，并根据预设的磨抛厚度，通过H＝(r+m/100)×P计算需要转动的圈数和起始标记的刻度值；最后配合包套3上的环状刻度线，根据计算结果调节包套3和止动环2的位置，从而对待加工金属材料试样5进行磨抛，进而实现待加工金属材料试样磨抛厚度的精确控制。图3是采用本技术提供的高效磨样装置对GH4169合金试样进行磨抛后获得的组织金相图，图4是采用本技术提供的高效磨样装置对GH4169合金试样进行磨抛后获得的微观组织电子背散射衍射图，从图中可以发现，采用本技术提供的高效磨样装置磨抛GH4169合金试样进行磨抛，在采用光学显微镜和扫描电镜进行大范围观测时，试样表面的整体平整度良好，表明本技术提供的高效磨样装置能够较好地用于金属材料试样的制备。本领域的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置，其特征在于，包括柱体(1)、止动环(2)、包套(3)和耐磨环(4)，其中：所述柱体(1)的外部设置有外螺纹，用于与所述止动环(2)和包套(3)的内螺纹配合连接，所述柱体(1)的下端面用于固定预设数量的待加工金属材料试样(5)，工作时通过旋转所述柱体(1)实现对所述待加工金属材料试样(5)的磨抛，所述止动环(2)设置在所述包套(3)的上方，用于固定所述柱体(1)，所述包套(3)的底端与所述耐磨环(4)连接，并且该包套(3)的外表面设置有环状刻度线，工作时，利用所述包套(3)的环状刻度线精确控制所述待加工金属材料试样(5)的磨抛厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置，其特征在于，包括柱体(1)、止动环(2)、包套(3)和耐磨环(4)，其中：所述柱体(1)的外部设置有外螺纹，用于与所述止动环(2)和包套(3)的内螺纹配合连接，所述柱体(1)的下端面用于固定预设数量的待加工金属材料试样(5)，工作时通过旋转所述柱体(1)实现对所述待加工金属材料试样(5)的磨抛，所述止动环(2)设置在所述包套(3)的上方，用于固定所述柱体(1)，所述包套(3)的底端与所述耐磨环(4)连接，并且该包套(3)的外表面设置有环状刻度线，工作时，利用所述包套(3)的环状刻度线精确控制所述待加工金属材料试样(5)的磨抛厚度。


2.如权利要求1所述的精确控制金属材料试样磨抛厚度的高效磨样装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：温东旭，李建军，王康，熊逸博，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42