一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具的制作方法

[0001]
本发明涉及一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，属于力学性能测试压缩试验的试件打磨领域。


背景技术：

[0002]
压缩试验是一种常用的材料力学性能测试技术，压缩试验分为静态压缩试验与动态压缩试验；两种试验往往需要打磨不同类型的试件，其中动态压缩试验中最常用的测试技术是分离式霍普金森压杆(split hopkinson pressure bar,shpb)试验技术，为了降低横向惯性效应和弥散效应的影响，提高shpb试验数据的精确度，根据试验需要选择尺寸偏小的试件，而尺寸较小试件经过机械加工后还需要进一步打磨才能达到试验所要求的表面粗糙度。现有的夹具结构在打磨试件时往往存在几项不足：采用点接触或线接触的方式夹持试件时易对试件表面造成损伤；打磨过程中夹头晃动；无法保证打磨时试件的平行度以及表面与中轴线的垂直度；无法自动对中、无法自适应夹持类型与尺寸可变的试件。
[0003]
在公开号为cn108161735a的中国专利中，通过卡销在卡盘槽内移动从而实现沿径向固定可变直径圆形薄片试件。但该结构需要分别从三个方向来通过内六角扳手调整活动卡盘的位置，因此无法使夹持试件的卡销同步移动、自动对中、自适应试件的变化。由于活动卡盘与卡销高度方向的限制，尺寸上试件的厚度变化也受限，仅能实现圆形薄片试件的可变。通过卡销这种三点式地夹持试件，可导致打磨过程中试件表面偏斜，无法保证试件的平行度。结构仅起到了对可变直径圆形薄片的夹持作用；在公开号为cn108326778a的中国专利中，通过夹爪与弹性复位结构实现对可变轴承的自动夹持。但该结构只利用夹爪的弧面沿轴承径向对其夹持，一方面该结构不适用于打磨领域，轴承端面无支撑，无法实现所要求的两端面平行度，另一方面该结构无法稳定夹持非圆柱类型的试件，夹持试件的类型受限；在公开号为cn110814803a的中国专利中，通过两个弧形夹紧板和转动块实现对圆柱型五金件的夹持。但该结构需要分别拧动两端的转动块，两个夹紧机构无法同步移动贴合五金件的外壁，且该结构为五金件钻孔用辅助夹具，只适合圆柱型五金件，夹持试件的类型受限，且同样因为无法保证被夹持试件两端面的平行度而不适用于试件打磨；
[0004]
因此，本发明设计了一种成本低廉，方便灵活，降低试件损伤，避免打磨晃动，保证打磨过程中端面的平行度与垂直度，适用于圆柱型、方型以及细长型的类型与尺寸可变的试件，并且能够自适应、同步移动、自动对中的打磨夹具。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是为了解决现有夹持装置存在的易对夹持试件表面造成损伤、打磨过程中夹头晃动松动、无法保证打磨时试件的平行度以及打磨面与中轴线的垂直度以及无法自适应夹持类型与尺寸可变的试件的问题，提供了一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具。
[0006]
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
[0007]
一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，包括自适应夹持系统和支撑系统；
[0008]
所述自适应夹持系统，包括：圆筒底座、第一扇形箍、第二扇形箍、第三扇形箍、第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆、预紧弹簧、平面补块和直角补块；所述圆筒底座的顶面称为圆盘；圆盘上分布中心螺纹孔、弧形槽与延伸槽；所述扇形箍是中间扇形体两侧带有箍板的具有一定厚度的结构；所述扇形箍的箍板上开设用于固定螺栓的键槽或通孔；所述扇形箍的中心开有沿其轴向贯穿的内螺纹，用于连接螺杆；所述扇形箍的扇形体内壁上对称开设t形凹槽，用于连接平面补块或直角补块；所述螺杆一端连接带动扇形箍，一端穿过弧形槽或延伸槽，与所述预紧弹簧连接，再通过螺母固定锁紧；
[0009]
所述支撑系统，包括中轴丝杠、支撑平台、旋转手柄和固支弹簧；所述中轴丝杠穿过圆盘上的中心螺纹孔一端连接所述支撑平台，一端连接所述旋转手柄；所述固支弹簧套在位于支撑平台与圆盘之间的中轴丝杠外部。所述支撑平台由中轴丝杠带动沿其轴向移动；
[0010]
待打磨试件置于支撑平台上方三个扇形箍形成的包围空间内，由支撑平台和带有一定厚度的扇形箍共同限制试件的三向自由度，保证试件平行度与垂直度；所述预紧弹簧带动螺杆沿弧形槽与延伸槽内移动，螺杆带动扇形箍实现预紧、同步移动、自动对中、自适应可变试件的夹持；通过所述支撑平台与扇形箍的可移动实现夹持试件的尺寸可变；通过t形凹槽连接扇形箍与平面补块或直角补块实现夹持试件的类型多样可变；通过螺栓沿环向锁紧扇形箍，通过螺母沿轴向锁紧螺杆，沿双向锁紧固定位置避免晃动。
[0011]
所述螺杆、所述扇形箍、所述预紧弹簧的数量相同且都为三个；
[0012]
所述三个扇形箍分别由所述螺杆带动在弧形槽或者延伸槽中移动；所述三个扇形箍沿环向被螺栓首尾依次紧固连接，所述第一扇形箍的侧面箍板上开设键槽，第二扇形箍和第三扇形箍的侧面箍板上开设通孔；当螺杆在延伸槽内移动时，螺栓穿过通孔或者在键槽内相配合移动紧固扇形箍，其中螺栓配有自锁螺母；进一步地，其中，最长延伸槽的中心线长度为s，则键槽长度至少为：
[0013]
所述第二扇形箍的远离第一扇形箍一侧的箍板上开设沿夹具结构的轴向直角凹槽；所述第三扇形箍的远离第一扇形箍一侧的箍板上开设沿夹具结构的径向直角凹槽；
[0014]
所述弧形槽是相对圆盘圆心相隔120
°
均匀分布的弧形贯穿槽；弧形槽的中心线是到圆心距离递增且曲率半径不变的弧线段；三条中心线上到圆心距离相同的对应点始终位于不同等边三角形的顶点处；所述延伸槽是弧形槽外侧沿等边三角形中心线向外延伸的贯穿槽；
[0015]
所述预紧弹簧依次首尾连接螺杆形成等腰三角形；当所述螺杆离圆心最近即试件的尺寸最小时，此时所述预紧弹簧最短；当所述螺杆沿弧形槽或延伸槽向外侧移动时，所述预紧弹簧被拉长并提供预紧力，此时所述扇形箍自动对中，并且同步移动，自适应试件的变化；
[0016]
所述圆筒底座可作为手持式或打磨机打磨的接触端；所述中轴丝杠的外螺纹为斜方螺纹；所述支撑平台由中轴丝杠带动沿其轴向上下移动，移动距离即为试件高度可变范围。当所述固支弹簧最长时支撑平台位于最高处，当所述支撑平台沿轴向移动时，所述固支弹簧提供反向支撑作用力。
[0017]
进一步地，其中，所述扇形箍的内表面或所述扇形箍与平面补块、直角补块形成的互补整体的内表面与试件相切的包围空间为内围空间；所述三个扇形箍分别移动至距离圆心最远处，此时可夹持试件尺寸最大；所述三个扇形箍分别移动至距离圆心最近处，此时可夹持试件尺寸最小；其中，所述扇形箍内径r2即为内围空间的内切圆半径最大值；当扇形箍移动至距离圆心最近处，三个扇形箍完全闭合，相邻扇形箍的两个箍板的相邻面完全接触，此时内围空间的的内切圆半径最小为r1；所述扇形箍的两侧箍板的夹角为120
°
，所述扇形箍的内径设为r2，弧度为θ，则可夹持试件的最小内围空间的内切圆半径r1为：
[0018][0019]
进一步地，其中，针对圆柱型试件，所述三个螺杆分别带动所述扇形箍沿弧形槽同步同心运动，所述螺杆始终位于等边三角形的顶点，三个扇形箍自适应抱紧试件，扇形箍内表面与圆柱型试件相切；
[0020]
进一步地，其中，针对方型试件，所述第一扇形箍的t形凹槽处安装平面补块；所述第二扇形箍的t形凹槽处可安装直角补块；所述第三扇形箍的t形凹槽处可安装直角补块；所述扇形箍与平面补块或者直角补块形成新的互补整体；所述第一螺杆带动所述第一扇形箍与所述平面补块形成的互补整体沿弧形槽移动；所述第二螺杆带动所述第二扇形或者带动第二扇形箍和所述直角补块形成的的互补整体沿弧线槽和延伸槽内移动；所述第三螺杆带动所述第三扇形箍或者带动所述第三扇形箍和所述直角补块形成的互补整体沿弧形槽和延伸槽内移动；即夹持方型试件时，第二扇形箍和第三扇形箍上可安装直角补块或者不安装直角补块；三个所述螺杆始终位于等腰三角形的顶点且同步移动，实现对方型试件一面两边式或一面两角式的夹持；
[0021]
进一步地，其中，针对细长型试件，所述扇形箍还可沿夹具结构的径向或轴向夹持细长型的杆或梁；当沿夹具结构径向夹持试件时，此时细长型试件的轴向与夹具结构的径向一致；第一扇形箍的内表面、第二扇形箍带有直角凹槽一侧的箍板内表面和第三扇形箍的带有直角凹槽一侧的箍板内表面共同夹持试件，其中第三扇形箍的径向直角凹槽可配合夹持细长型杆，试件的长度不受限；当沿夹具结构轴向夹持试件时，此时细长型试件的轴向与夹具结构的轴向一致；第二扇形箍带有直角凹槽一侧的箍板内表面和第三扇形箍的带有直角凹槽一侧的箍板内表面共同夹持试件，其中第二扇形箍的轴向直角凹槽可配合夹持细长型杆；扇形箍的箍板距离圆盘圆心的长度大于圆筒底座的半径，夹具结构放置工作台边界或固定打磨机上，试件都可悬空与圆筒底座无接触，则待打磨试件长度不受限制。
[0022]
与现有技术相比，本发明提供的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，可实现如下有益效果：
[0023]
1.本发明所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，根据中轴丝杠转动转化直线运动，带动支撑平台沿其轴向运动，结合固支弹簧提供反向作用力，此时置于支撑平台上的试件厚度可变；螺杆通过螺纹连接扇形箍沿弧形槽和延伸槽移动，此时扇形箍形成的内围空间大小可变；从而通过支撑平台和扇形箍的可移动实现了对尺寸可变试件的夹持；
[0024]
2.本发明所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，其中通过三个扇形箍实现对圆柱型试件的夹持；通过t型凹槽连接扇形箍与平面补块或直角补块，填充扇形箍
的内表面，实现对方型试件的一面两边式或一面两角式的夹持；通过扇形箍和扇形箍的侧向箍板实现对细长型试件的夹持；从而实现了对类型可变的试件夹持；
[0025]
3.本发明所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，三个螺杆底端通过预紧弹簧依次连接，初始时刻螺杆距离圆盘圆心最近，且预紧弹簧最短处于预紧状态，试件放入后会沿径向向外测挤压扇形箍，此时弹簧受拉提供反向预紧力，从而使螺杆带动扇形箍沿径向向内同步移动，扇形箍自动对中抱紧试件；利用三个弹簧首尾连接提供的预紧力实现了同步移动、自动对中、预紧以及自适应试件变化的夹持；
[0026]
4.本发明所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，待打磨试件置于支撑平台上方及三个扇形箍形成的包围空间内时，支撑平台受到沿其轴向受压时，所述固支弹簧对支撑平台提供反向支撑力，连接支撑平台的中轴丝杠螺纹采用斜方螺纹，防止支撑平台窜动；利用螺栓沿环向首尾依次紧固连接扇形箍，其中螺栓穿过通孔或键槽配合自锁螺母沿法线方向紧按压扇形箍的箍板，再通过螺母轴向锁紧螺杆；固定试件的径向、环向、轴向三向自由度避免打磨过程中的松动；
[0027]
5.本发明所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，支撑平台与扇形箍轴向方向一致，扇形箍的上表面和支撑平台满足高精度的平行度，利用支撑平台和带有一定厚度扇形箍，双向共同夹持保证了待打磨试件的平行度以及垂直度。
附图说明
[0028]
图1为本发明实施例中所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具的等轴局部剖视图；
[0029]
图2为本发明实施例中所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具针对圆柱型试件的示意图；其中图2(a)为针对圆柱型试件的夹具结构未放入试件的示意图；其中图2(b)为针对圆柱型试件的夹具结构放入试件的示意图；
[0030]
图3为本发明实施例中所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具针对方型试件的结构示意图；其中图3(a)为针对方型试件填加平面补块后的夹具结构未放入试件的背视图；其中图3(b)针对方型试件填加平面补块后的夹具结构放入方型试件的示意图；其中图3(c)为针对方型试件填加平面补块和直角补块后的夹具结构未放入试件的俯视图；其中图3(d)为针对方型试件填加平面补块和直角补块后的夹具结构放入方型试件的示意图；
[0031]
图4为本发明实施例中所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具针对细长型试件的结构示意图；其中图4(a)为针对细长型试件的夹具结构沿其径向夹持试件的示意图；其中图4(b)针对细长型试件的夹具结构沿其轴向夹持试件的示意图；
[0032]
图5为本发明实施例中所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具的仰视图；
[0033]
图6为本发明实施例中所述的分布中心螺纹孔、弧形槽、延伸槽的圆筒底座顶面圆盘的俯视图；
[0034]
图7为本发明实施例中所述的部分零部件的尺寸标示图；
[0035]
图中，1—圆筒底座；2—圆盘；3—弧形槽；4—延伸槽；5—第一扇形箍；6—第二扇形箍；7—第三扇形箍；8—第一螺杆；9—第二螺杆；10—第三螺杆；11—预紧弹簧；12—螺
母；13—螺栓；14—自锁螺母；15—中轴丝杠；16—支撑平台；17—旋转手柄；18—固支弹簧；19—平面补块；20—直角补块；21—t形凹槽；22—直角凹槽；23—键槽；24—圆柱型试件；25—方型试件；26—细长型试件。
具体实施方式
[0036]
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。
[0037]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0038]
实施例1
[0039]
一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，包括自适应夹持系统和支撑系统：
[0040]
如图1至图6所示，所述自适应夹持系统，包括：圆筒底座1、第一扇形箍5、第二扇形箍6、第三扇形箍7、第一螺杆8、第二螺杆9、第三螺杆10、预紧弹簧11、平面补块19和直角补块20；所述圆筒底座1的顶面称为圆盘2；圆盘2上分布中心螺纹孔、弧形槽3与延伸槽4；所述扇形箍是中间扇形体两侧带有箍板的具有一定厚度的结构；所述扇形箍的箍板上开设用于固定螺栓13的键槽23或通孔；所述扇形箍的中心开有沿其轴向贯穿的内螺纹，用于连接螺杆；所述扇形箍的扇形体内壁开设对称t形凹槽21，用于连接平面补块19或直角补块20；所述螺杆一端连接带动扇形箍，一端穿过弧形槽3或延伸槽4，与所述预紧弹簧11连接，再通过螺母12固定锁紧；
[0041]
如图1至图6所示，所述支撑系统，包括中轴丝杠15、支撑平台16、旋转手柄17和固支弹簧18；所述中轴丝杠15穿过圆盘2上的中心螺纹孔一端连接所述支撑平台16，一端连接所述旋转手柄17；所述固支弹簧18套在位于支撑平台16与圆盘之间的中轴丝杠15外部；所述支撑平台16由中轴丝杠15带动沿其轴向移动。
[0042]
如图2(a)和图5所示，所述三个扇形箍分别由所述螺杆带动在弧形槽3或者延伸槽4中移动；所述三个扇形箍沿环向被螺栓13首尾依次紧固连；所述第一扇形箍5的侧面箍板上开设键槽23，第二扇形箍6和第三扇形箍7的侧面箍板上开设通孔；当螺杆在延伸槽4内移动时，螺栓13穿过通孔或者在键槽23内相配合移动紧固扇形箍，其中螺栓13配有自锁螺母14。
[0043]
如图5所示，所述预紧弹簧11依次首尾连接螺杆形成等腰三角形；当所述螺杆离圆心最近即夹持试件的尺寸最小时，此时所述预紧弹簧11最短；当所述螺杆沿弧形槽3或延伸槽4向外侧移动时，所述预紧弹簧11被拉长并提供预紧力，此时所述扇形箍自动对中，并且同步移动，自适应试件的变化；
[0044]
如图6所示，所述弧形槽3是相对圆盘圆心相隔120
°
均匀分布的弧形贯穿槽；弧形槽3的中心线是到圆心距离递增且曲率半径不变的弧线段；三条中心线上到圆心距离相同的对应点始终位于不同等边三角形的顶点处；所述延伸槽4是弧形槽3外侧沿等边三角形中心线向外延伸的贯穿槽。
[0045]
本实施例中，如图7所示，所述螺杆与扇形箍轴向一致，螺杆位于扇形箍的中心，螺杆上端面与扇形箍上表面形心重合，螺杆半径为r3，为了避免应力集中产生撕裂，螺杆上端
面形心距离扇形箍外壁或内壁边界的径向距离u≥4r3，本实施例取u＝4r3，则扇形箍壁厚为u＝8r3，弧形槽3与延伸槽4的宽度等于螺杆直径2r3，弧形槽3的中心线两端距离圆盘2的圆心分别为x
min
＝r1+4r3，x
max
＝r2+4r3；最长延伸槽4的中心线长度为s，则键槽23长度至少为最长预紧弹簧11长度
[0046]
本实施例中，如图7所示，所述扇形箍的扇形体内径r2即为内围空间的内切圆半径最大值；当扇形箍移动至距离圆心最近处，三个扇形箍完全闭合，相邻扇形箍的两个箍板的相邻面完全接触，此时内围空间的内切圆半径r1最小；所述扇形箍的两侧箍板的夹角为120
°
，所述扇形箍的内径设为r2，弧度为θ，则可夹持试件的最小内围空间的内切圆半径r1为：
[0047][0048]
综上所述可夹持圆柱型试件24半径范围r1≤r≤r2；
[0049]
本实施例中，如图7所示，延伸槽4的位置与数量可根据需要设计，此处认为最长延伸槽4位于弧形槽3距圆盘2圆心最远端与圆心连线的延长线上；所述三个螺杆在弧形槽3或延伸槽4中移动，所以螺杆也始终位于等边三角形的中心线或者中心线的延长线上；本实施例中直角补块20的上表面的直角原点、圆盘2圆心、螺杆中心三点共线，且都在等边三角线的中心线或延长线上；所述平面补块19由于和扇形箍完全互补，则平面补块19的外径与扇形箍的扇形体内径相同为r2，且弧度相同为θ，平面补块19的上表面弓形矢高即平面补块19的中心厚度为：弦长及平面补块19的宽度为如图3(c)所示，第二扇形箍6的直角补块20与第三扇形箍7的直角补块20相互对称且与平面补块19的形成方型内围空间，由于扇形箍的两侧箍板的夹角为120
°
，设直角补块20上表面垂直于平面补块19的弓弦的直角边长为d，则平行于平面补块19的弓弦的直角边长第一扇形箍5组合平面补块19、第二扇形箍6或第二扇形箍6组合直角补块20、第三扇形箍7或第三扇形箍7组合直角补块20，两种方式形成的内围空间放置方型试件25；支撑平台16在支撑试件时位于扇形箍与补块形成的互补整体的内围空间内，则支撑平台16的半径为
[0050]
综上所述可夹持方型试件25的尺寸最长为：
[0051][0052]
可夹持方型试件25的尺寸最宽为：
[0053][0054]
扇形箍的高度为h1，用于连通螺栓13的通孔与键槽23的中心高度则为通孔与螺栓13半径以及键槽23宽度为r5，支撑平台16的厚度为h2，固支弹簧18受压最短长度设为h3，则圆柱型试件24与方型试件25的厚度可变范围0≤h≤h
1-h
2-h5；同理为了避免应力集中
影响，圆筒底座1的边界距离延伸槽4端点中心距离大于等于4r3，扇形箍的箍板上通孔中心点到扇形箍内壁相邻端点的距离为y，则圆筒底座1的半径范围为：
[0055][0056]
综上所述可夹持细长型试件26尺寸最宽为可夹持细长型试件26尺寸最厚可为由于可沿横向或纵向打磨细长型试件26，所以试件的长度不受限；
[0057]
将本发明用于力学性能测试试验的试件打磨时，需要根据试验的类型调整被打磨试件的类型以及夹具的使用；本实施例则适用于力学性能测试试验中的静态压缩试验与动态压缩shpb试验。
[0058]
将本发明用于力学性能的静态压缩试验或动态shpb压缩试验的试件打磨时，圆筒底座1可用作手持或者打磨机的接触端。
[0059]
将本发明用于力学性能测试压缩试验的试件打磨时，初始时刻三个螺杆距离圆盘2圆心最近，即三个螺杆各自位于弧形槽3距离圆心最近的端点处，此时连接螺杆一端的扇形箍也距离圆心最近，三个扇形箍形成的内围空间的尺寸最小且半径为r1，连接螺杆另一端的三个预紧弹簧11最短形成等腰三角形处于预紧状态；
[0060]
首先需要根据试件的高度调整支撑平台16的位置；通过旋转手柄17转动中轴丝杠15，中轴丝杠15穿过中心螺纹孔，通过螺纹将回转运动转化为直线运动，从而带动支撑平台16沿其轴向均匀移动；试件放置于支撑平台16上，当试件待打磨表面与三个具有一定厚度的扇形箍的上表面处于同一水平面时，停止转动旋转手柄17，此时支撑平台16的高度固定。
[0061]
将本发明用于动态压缩shpb试验时，根据试验需打磨圆柱型试件24，如图2所示，由于初始位置三个扇形箍形成的内围空间的内切圆半径为r1，即可夹持试件尺寸最小，当放入圆柱型试件24时，试件半径r≥r1，试件沿径向向外挤压扇形箍，扇形箍受力带动通过螺纹连接的螺杆由初始位置沿弧形槽3向外侧移动，此时连接螺杆的预紧弹簧11被拉长，对螺杆提供沿径向向内的预紧反作用力，三个螺杆因此带动扇形箍在弧形槽3内同步运动自动对中；当三个扇形箍自适应圆柱型试件24的尺寸变化，与放置在支撑平台16上的圆柱型试件24外表面相切，此时通过螺栓13将三个扇形箍沿环向依次首尾紧固连接，再通过螺母12沿轴向锁死螺杆，至此试件被固定于支撑平台16上扇形箍内；
[0062]
将本发明用于动态压缩shpb试验时，根据试验需打磨子弹，子弹通常为细长型试件26包括杆或梁，如图4所示，由于初始位置三个扇形箍形成的内围空间最小，则相邻扇形箍侧面箍板的间隙也最小；当放入细长型试件26时，扇形箍受试件挤压，从而带动螺杆由初始位置沿弧形槽3或延伸槽4向外侧移动，此时连接螺杆的预紧弹簧11被拉长，对螺杆提供沿径向向内的预紧反作用力；由于弹簧预紧力，当沿夹具结构的径向夹持试件时，此时试件的轴向与夹具结构的径向一致；第一扇形箍5的内表面、第二扇形箍6带有直角凹槽22一侧的箍板内表面和第三扇形箍7的带有直角凹槽22一侧的箍板内表面自适应共同夹持试件，其中第三扇形箍7的径向直角凹槽可配合夹持细长型杆26，试件的长度不受限；当沿夹具结构的轴向夹持试件时，此时试件的轴向与夹具结构的径向一致；第二扇形箍6带有直角凹槽22一侧的箍板内表面和第三扇形箍7的带有直角凹槽22一侧的箍板内表面自适应共同夹持
试件，其中第二扇形箍6的轴向直角凹槽22可配合夹持细长型杆；由于扇形箍的箍板外伸超出圆筒底座1，所以沿轴向夹持试件时，试件的长度也不受限；
[0063]
将本发明用于静态压缩试验时，根据试验需打磨方型试件25，如图3所示，在第一扇形箍5的t形凹槽21处安装平面补块19；在第二扇形箍6的t形凹槽21处可安装直角补块20；在第三扇形箍7的t形凹槽21处可安装直角补块20；即夹持方型试件25时，第二扇形箍6和第三扇形箍7上可安装直角补块20或者不安装直角补块20；扇形箍与平面补块19或者直角补块20形成新的互补整体；由于初始位置三个扇形箍形成的内围空间最小，当放入方型试件25时，扇形箍或扇形箍与补块形成的互补整体受试件挤压，从而带动螺杆由初始位置沿弧形槽3或延伸槽4向外侧移动，此时连接螺杆的预紧弹簧11被拉长，对螺杆提供沿径向向内的预紧反作用力；由于弹簧预紧力作用，此时第一螺杆8带动第一扇形箍5与平面补块19形成的互补整体沿弧形槽3移动；第二螺杆9带动第二扇形箍6或者带动第二扇形箍6和直角补块20形成的互补整体沿弧线槽3和延伸槽4内移动；第三螺杆10带动第三扇形箍7或者带动第三扇形箍7和直角补块20形成的互补整体沿弧形槽3和延伸槽4内移动；三个螺杆始终位于等腰三角形的顶点且同步移动，扇形箍或扇形箍与补块形成的互补整体自适应方型试件25尺寸变化，对方型试件25一面两边式或一面两角式的夹持；同理通过螺栓13将三个扇形箍沿环向依次首尾紧固连接，再通过螺母12锁死螺杆，至此试件被固定；
[0064]
通过上述实施例可知，本发明一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，至少实现了如下有益效果：
[0065]
(1)本发明所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，根据中轴丝杠转动转化直线运动，带动支撑平台沿其轴向运动，结合固支弹簧提供反向作用力，此时置于支撑平台上的试件厚度可变；螺杆通过螺纹连接扇形箍沿弧形槽和延伸槽移动，此时扇形箍形成的内围空间大小可变；从而通过支撑平台和扇形箍的可移动实现了对尺寸可变试件的夹持。
[0066]
(2)本发明所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，其中通过三个扇形箍实现对圆柱型试件的夹持；通过t型凹槽连接扇形箍与平面补块或直角补块，填充扇形箍的内表面，实现对方型试件的一面两边式或一面两角式的夹持；通过扇形箍和扇形箍的侧向箍板实现对细长型试件的夹持；从而实现了对类型可变的试件夹持。
[0067]
(3)本发明所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，三个螺杆底端通过预紧弹簧依次连接，初始时刻螺杆距离圆盘圆心最近，预紧弹簧最短处于预紧状态，试件放入后会沿径向向外测挤压扇形箍，此时弹簧受拉提供反向预紧力，从而使螺杆带动扇形箍沿径向向内回缩，扇形箍自动对中，并且同步移动；利用三个弹簧首尾连接提供的预紧力实现了自动对中、预紧以及自适应试件变化的夹持。
[0068]
(4)本发明所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，待打磨试件置于支撑平台上方及三个扇形箍形成的包围空间内时，支撑平台受到沿其轴向受压时，所述固支弹簧对支撑平台提供反向支撑力，连接支撑平台的中轴丝杠螺纹采用斜方螺纹，防止支撑平台窜动；利用螺栓沿环向首尾依次紧固连接扇形箍，其中螺栓穿过通孔或键槽配合自锁螺母沿法线方向紧按压扇形箍的箍板，再通过螺母轴向锁紧螺杆；固定试件的径向、环向、轴向三向自由度避免打磨过程中的松动。
[0069]
(5)本发明所述的一种自适应类型与尺寸可变试件的打磨夹具，支撑平台与扇形
箍轴向方向一致，扇形箍的上表面和支撑平台满足高精度的平行度，利用支撑平台和带有一定厚度扇形箍，双向共同夹持保证了待打磨试件的平行度以及垂直度。
[0070]
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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