[发明专利]一种用于石英喷嘴精密研磨的定位旋转夹具

说明书

本发明涉及一种用于石英喷嘴精密研磨的定位旋转夹具，属于石英材料精密加工领域。包括机架、工作台面、定位旋转机构、调心机构、窥视支架和显微镜。工作台面设于机架顶部；夹紧旋转机构包括电机、轴承和三爪卡盘；三爪卡盘通过轴承固定设于电机输出轴上；电机固定位于工作台面的底部，三爪卡盘位于工作台面上；调心机构包括压圈、固定座圈和调心圈；调心圈的圆周上均布设有三个调心螺丝；固定座圈同轴位于调心圈内，且由三个调心螺丝固定；压圈设于固定座圈的轴向端面，压圈和固定座圈通过螺钉轴向固定连接。本发明实现快捷、高质量完成石英喷嘴的喷嘴孔直径微米级的加工，研磨时间缩短了3~5小时，废品率减少了50%，喷嘴孔的同心度误差达到Φ0.05 mm。

技术领域

本发明属于石英材料精密加工领域，具体涉及用于石英喷嘴精密研磨的定位旋转夹具。

背景技术

石英喷嘴在催化、燃烧实验装置里面起到核心技术的关键件之一。例如，杨玖重等人发明的201711000868.1中国专利，公开了《一种用于不同扩散距离催化反应气相中间产物的原位探测装置》，该装置内所描述到的电离腔下部的取样锥就是石英材料，中心孔就是研磨所制。该装置应用于低压反应系统，所描述到的石英喷嘴孔径较大，约为Φ0.5 mm至Φ1.0 mm，采用粗糙的手工研磨制成，精度较低。同时每次研磨加工这样的石英喷嘴，研磨在一个区域、清洁后显微镜观测又是一个区域，工序复杂繁琐。加工完成这样的一个石英喷嘴需要6~10小时，不仅操作十分耗时、还容易出废品。

为了研究大气压及高压反应系统，需要研制数十微米级别孔径的石英喷嘴，对加工、研磨都提出了新的要求。杨玖重等人发明的201910175013 .5中国专利，公开了《一种用于原位探测高压气固相催化反应产物的实验装置》，该装置所描述的石英喷嘴孔径最小需要达到Φ0.05 mm。因此需要重新研制一种用于微米孔径石英喷嘴精密研磨的定位旋转夹具。

发明内容

为了实现几十微米孔径石英喷嘴的精密研磨加工，本发明提供一种用于石英喷嘴精密研磨的定位旋转夹具。

一种用于石英喷嘴精密研磨的定位旋转夹具包括机架1、工作台面4、夹紧旋转机构5、调心机构7、窥视支架8和显微镜10。

所述工作台面4固定设于机架1顶部；

所述夹紧旋转机构5包括电机2、轴承24和三爪卡盘6；所述三爪卡盘6通过轴承24固定高于电机2的输出轴上；所述电机2固定位于工作台面4的底部，所述三爪卡盘6位于工作台面4上；

所述调心机构7包括压圈12、固定座圈14和调心圈17；所述固定座圈14的中心设有通孔，调心圈17的中心设有调心孔，调心圈17的圆周径向上均布安装有三个调心螺丝16；调心圈17圆周边缘的轴向端面上开设有三个定位孔；固定座圈14同轴位于调心圈17内，且由三个调心螺丝16实现轴向约束、径向可调；压圈12设于固定座圈14的轴向端面，压圈12和固定座圈14通过螺钉轴向固定连接；

研磨操作时，将被工加的石英喷嘴9固定夹紧在固定座圈14和压圈12之间，再将固定座圈14装在调心圈17内；所述三爪卡盘6径向夹持住调心圈17，实现调心机构7随夹紧旋转机构5旋转；通过轴销与调心圈17上三个定位孔的配合使窥视支架8设于调心圈17的轴向端面上，显微镜10固定设于窥视支架8上。

进一步限定的具体技术方案如下：

所述电机2为直流减速电机。

所述三爪卡盘6固定在连接板22上，连接板22固定连接着轴承压盖23，轴承压盖23的一侧轴向设有中心轴，轴承压盖23通过中心轴和轴承24的配合连接固定安装于电机2的输出轴上。

所述24为单列圆锥滚子轴承。

具体研磨操作步骤如下：

1通过窥视支架8将显微镜10设于被工加的石英喷嘴9的上方；通过显微镜10测量被加工的石英喷嘴9的尖端圆锥台中心线与喷嘴孔中心线的同心度，通过调心机构7实现被工加的石英喷嘴9的尖端圆锥台径向调节与喷嘴孔对中调心；