专利名称：可调控外型及比重的研磨介质的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可调控外形及比重的研磨介质。
以振动马达或超声波振动体作为振动源的振动研磨技术早已众所周知，其中包含依照待磨工件材质的物理特性而选用所需研磨液及适当粒径、硬度与形状的研磨粒。通常该等研磨粒是利用各种不同硬度、质量的塑胶、石材或陶瓷等制成。这些常见的研磨粒皆是制成利于研磨的形体，以利促使研磨粒及研磨液能与待磨工件混置于振动槽中，接受所需超声波振频或振动马达的多次元振动的研削加工。
且知，以振动马达为振动源的多次元振动研磨技术，是利用大量研磨粒包覆待磨工件置于振动槽中，并以振动马达带动振动槽产生振动，促使振动槽内的研磨粒能同步产生多次元振动的扰动运作，进而与待磨工件间产生相互碰撞的研磨抛光作业；然而，该已知的多次元振动研磨技术中，皆是使用具有较大质量的研磨粒，以增加研磨粒于振动时所具有的惯性力，藉以和工件表壁产生相对碰撞时，得较佳的研磨抛光作用。惟，通常具较大质量的研磨粒与待磨工件的质量并非相趋近，因此在研磨时，较多数的研磨粒皆会聚集在振动槽的底层或顶层，导致迫使必需耗费较长的研磨时间，来提增研磨粒与待磨工件间的碰撞研磨机率，造成研磨作业费时缺乏效率的困扰。
另知，以超声波振动体为振动源的振动研磨技术，是将待磨工件、研磨粒与研磨液一同置放于振动槽内，并利用超声波振动体所产生的高频振动促使传导至振动槽中，让研磨液产生共振现象，进而利用具振频的研磨液带动研磨粒，对待磨工件表层产生振频式往复搓揉研磨。然，在超声波振动研磨中，研磨粒是藉由研磨液所带动，因此，研磨粒的比重必须趋近于研磨液，才能在研磨时提高其与待磨工件间的搓磨机率；惟知，研磨粒的比重是受限于研磨粒的材质质量与体积，因此在通常选配研磨粒时较难掌控研磨粒的比重，因此更难使研磨粒的比重趋近于研磨液。当研磨粒及研磨液与待磨工件混置于振动槽内进行超声波研磨时，在无法掌控研磨粒比重的情况下，较重的研磨粒会聚集于槽底，轻质的研磨粒会悬浮于研磨液的液面上，迫使较难控制研磨粒的适当悬载位置，进而降低研磨粒与待磨工件间相互搓揉研磨的机率。在现有技术中为能克服此困扰，是藉由提高振动体的振动频率，或增加研磨时效等手段，来使研磨机率获得提高和改善，但却附加造成需求高振频的设备成本及电力负荷，或耗时研磨等困扰。
造成上述困扰的主因，是由于多次元振动及超声波振动研磨环境中所选用的研磨粒的质量难于获得有效控制所致，再者，常见研磨粒的形体简单且固定，较缺乏利于研磨的可变性，导致每一研磨粒与工件表壁发生多次元相互碰撞搓磨时，因有限的搓磨切点而阻碍其研磨作业效率，因此很难再提高其研削质量与研磨作业效率。
是以，多次元振动研磨以及超声波振动研磨技术尚存有较难掌控研磨粒的比重，导致难于控制研磨粒的悬浮位置的严重技术缺失，促使研磨粒与待磨工件间相互碰撞的机率降低，且市场供给超声波振动及多次元振动研磨用的研磨粒均欠缺研削形体的组换变化能力，进而造成研磨作业缓慢且缺乏效率的困扰，此问题点即为本实用新型特以研创解决该问题的动机所在。
本实用新型的目的在于针对上述常用各款研磨粒的外形及比重缺乏可变调控能力的缺失，进而提出一种可有效调控单位比重及其外型研削轮廓的研磨介质，以达提高研削加工的效率。
本实用新型的上述目的是由下述技术方案来实现的。
一种可调控外型及比重的研磨介质，其特征在于是由栓件、弹簧、塞件与心件所构成；其中该栓件与塞件是能相结合组扣弹簧并载置心件，且该弹簧是为螺旋式弹簧；该栓件是包括有头部及杆部，杆部中心开设有凹槽，且该凹槽的开口处是可结合塞件；该塞件是包括有塞头与凸肋，且该塞件的凸肋是可与栓件的凹槽的开口处相结合形成封闭的承载室，该承载室组设气体、液体或固体状的心件，栓件的杆部套设弹簧，使弹簧夹置于塞件与栓件的头部间。
除上述必要技术特征外，在实施过程中还可补充如下技术内容
该栓件、塞件与心件是采用塑胶、金属或陶瓷等材质制成；该栓件与塞件的表面是披覆聚四氟乙烯、铬、钼或陶瓷等披覆层，以增加其耐磨性及使用寿命；该弹簧的外缘略大于栓件的头部外缘与塞件的塞头外缘；该弹簧是选用拉伸式或压缩式螺旋弹簧，弹簧被夹置定位后，呈现具有较小或较大间隙的切削夹口；该弹簧是作为主弹簧，并于主弹簧的杆部上套设螺旋形副弹簧，副弹簧在主弹簧上形成外张的弹性研削齿面型态；该弹簧是与另一主弹簧交错组合，并于主弹簧的杆部上套设螺旋形副弹簧，副弹簧在主弹簧上形成外张的弹性研削齿面，且弹簧的杆径与副弹簧的环周外径相同一，形成纵向切削夹口以及横向切削夹口的型态。
本实用新型的上述目的还可由下述另一技术方案来实现。
一种可调控外型及比重的研磨介质，其特征在于是由弹簧与心件所构成，其中该弹簧是为螺旋式弹簧；该螺旋弹簧是采用拉伸式或压缩式弹簧围绕形成球状或橄榄状的弹性体，弹簧的内部形成有用以组设固体状心件的承载室。
除上述必要技术特征外，在实施过程中对上述两种技术方案还可补充如下技术内容该弹簧是采用塑胶或金属等材质制成；该弹簧的表面是披覆聚四氟乙烯、铬、钼或陶瓷等，以增加其耐磨性及耐蚀性使用寿命的披覆层；该弹簧是采用具有圆滑或锐角断面形体；该心件制成实心体或空心体；该承载室内载置较小体积的模心件。
本实用新型在实施上，是利用一包含有头部及杆部的栓件，栓件的杆部开设有凹槽，并于凹槽开口处延制有扣槽可结合塞件，以及一具有塞头与凸肋的塞件，藉由栓件的杆部套设弹簧，使塞件的凸肋结合栓件的扣槽，促使栓件、弹簧与塞件可紧密结合，使栓件的凹槽与塞件间形成承载室，籍以组构形成一研磨介质。其中，该承载室是可装填气体、液体或固体心件，使其具有可变换质量的特性。
研磨介质的体积是为一定值，而总质量可藉由腾空承载室或装设气体、液体或心件材质的质量来有效取得整体介质结构的总质量的控制效能，因此在取得介质结构整体单位体积下所调控呈现的质量后，即为取得掌控介质结构比重的能力；以利于实施时，可依所选用的研磨液的比重值，来将本实用新型介质结构的比重调控至与研磨液的比重相趋近，用以取得分布于研磨液中的研磨粒的悬载分布层，使研磨粒更易于被研磨液所带动，进而增进研磨粒与待磨工件间的碰撞搓磨机率，藉以提高研磨效率。
该弹簧是可选用拉伸或压缩式的螺旋形体，且弹簧的材质及断面亦可经由选配，来组置形成介质结构外围的研削用刃体，以便能搭配待磨工件的材质及待磨轮廓，而应用于重磨削或柔性搓磨等研磨切削或抛光的环境使用。
本实用新型的优点在于弹簧套设于杆部外围形成研磨外露刃体，变换组置弹簧的张缩度及断面形状，使介质结构能取得理想的刃体形状及整体外型轮廓，促进研磨效率；同时该塞件扣组于杆部封闭凹槽并定位弹簧，使栓件凹槽与塞件间形成一承载室，供装填心件或留空，以取得研磨介质体积比的掌控，使悬载于研磨液中，提增与待磨工件间的相对搓磨机率，提高研磨效率。
为能更进一步了解本实用新型，例举出本实用新型的较佳实施结构组态，并请配合下列附图详加说明如后
图1是本实用新型的立体图。
图2是本实用新型的分解剖示图。
图3是本实用新型实施例的剖示图。
图4是本实用新型栓件及塞件表面披覆有披覆层的另一实施例的剖示图。
图5是本实用新型另一弹簧实施例的剖示图。
图6是本实用新型又一弹簧实施例的剖示图。
图7是本实用新型再一弹簧实施例的立体图。
图8是本实用新型图7的剖示图。
图9是本实用新型图7的另一实施例的立体图。
图10是本实用新型图9的剖示图。
图11是本实用新型另一弹簧断面实施例剖示图。
图12是本实用新型又一弹簧断面实施例剖示图。
图13是本实用新型另一实心心件实施例剖示图。
图14是本实用新型又一实心心件实施例剖示图。
图15是本实用新型另一空心心件的实施例剖示图。
图16是本实用新型使用均重块作为心件的实施例剖示图。
图17是本实用新型栓件与塞件的另一实施例剖示图。
图18是本实用新型另一实施例的立体图。
图19是本实用新型图18的剖示图。
图20是本实用新型另一实施例组设心件的示意图。
图21是本实用新型图20的剖示图。
图22是本实用新型另一实施例的另一心件实施例剖示图。
图23是本实用新型另一实施例的另一弹簧实施例剖示图。
首观图1及图2，本实用新型的一种可调控外型及比重的研磨介质，主要是由一栓件1、一塞件2以及另一弹簧3等所组成；其中，该栓件1是可选用合适的塑胶或金属材质制成，包括使栓件1形成有头部11及杆部12，杆部12中心开设有凹槽14，该凹槽14的开口端近侧是形成有扣槽13成型(如图2所示)；此栓件1的头部11外缘是略小于弹簧3外缘，且其杆部12外围是可套设弹簧3，并可利用扣槽13来结合塞件2。
该塞件2亦可选用合适的塑胶或金属材质制成，包括使塞件2形成有塞头21与凸肋22(如图2所示)，其塞头21外缘略小于弹簧3外缘，其凸肋22是可与栓件1的扣槽13紧密结合，使栓件1的凹槽14与塞件2间形成与外界隔离密闭的承载室4(配合图3所示)。
当栓件1、塞件2使用较易被浸蚀或磨耗的材质制成时，是可在该金属制栓件1与塞件2的表面披覆上一层具有耐磨效益的彼覆层6及61(配合图4所示)，该披覆层6及61是可运用聚四氟乙烯、铬、钼或陶瓷等耐磨及耐蚀材质，使栓件1与塞件2的表面硬度可获得改善，亦使栓件1的头部11与塞件2的塞头21表层备具有附带旋磨抛光待磨工件的效能，以增进研磨效率并提高栓件1与塞件2的重复使用寿命。
上述施加披覆层的实施方式，亦可适用于使用较易被浸蚀或磨耗的材质制成弹簧时，将弹簧表层加以披覆上述披覆层，使弹簧的耐磨性及表面粗糙度为之提高，以促进重磨削工作的进行。
该螺旋形弹簧是可选用压缩式弹簧3(如图3、图4所示)或拉伸式弹簧30(如图5所示)进行组配；其中该压缩式弹簧3在组置后，各簧杆间是形成有较大间隙的切削夹口3’(如图3所示)，而该拉伸式弹簧30在组置后，各簧杆间是形成有较小间隙的切削夹口30’(如图5所示)，以利使用者可依实际研削需求，而自行选配使用具有较大切削夹口3’的压缩式弹簧3或仅具较小切削夹口30’的拉伸式弹簧30。
再者，本实用新型亦可将塞件20的塞头201的底面202制成不对称的斜面状(如图6所示)，使弹簧31被压套于杆部120外围后，能呈现一端具有较大切削夹口3’渐近延伸至另一端具有较小切削夹口30’的张缩环绕形态。
上述将弹簧组置成具有张缩环绕形态的实施方式，亦可在不改变塞头形体的情况下，直接将螺旋形弹簧一体延制成一端紧密延伸至另一端松张的张缩复合环绕形态成型，使其直接套组于杆部后，呈现出与上述相同的一端具有较大切削夹口3’渐近延伸至另一端具有较小切削夹口30’形态，皆属本实用新型的应用范围。
在本实用新型中，亦可在螺旋型且具较大径的主弹簧32的杆径外围再予套设较小径的副弹簧321，以形成套制于杆部12上的复合式弹簧(如图7及图8所示)。如此主、副弹簧组套形态将有助于变换簧杆外露分布的向位及使切削夹口32’分布的更加细致，以利供给细磨削或搭配多次元振动研磨槽液中的扰动水流流向等变换需求。
上述的主弹簧32亦可与另一弹簧33交错组合使用(配合图9所示)，该弹簧33的杆径是与副弹簧321的环周外径相同一(配合图10所示)，使介质结构同时具有细致的纵向切削夹口32’，与间隙较大的横向切削夹口33’，促使介质结构具有混合粗、细磨削的作用，藉以磨除工件表层毛坯并同时研磨抛光待加工面，适用于表面纹路复杂的待磨工件使用。
再者，在本实用新型中，该弹簧亦可采用具有圆滑或锐角断面形体的螺旋形弹簧，来构筑形成适合轻、重研削或搓磨抛光的介质结构外形；举如选用断面呈现圆形的弹簧31(如图6所示)，主要是籍其圆柔的弧形端面来与待磨工件表层产生柔性搓磨抛光的研磨作用，因此较适合精致研磨时采用；另，选用断面呈现三角形的弹簧34(如图11所示)加以装置于本实用新型中，即可藉其外露较具尖锐的三角形端角，来提增与待磨工件的粗毛坯面表层碰触后的刨削能力，因此是适合重切削的研磨场合使用；又，如运用断面呈现矩形体的弹簧35(如图12所示)，用以增加弹簧35的刚性强度，并藉其浑厚端角的适当磨削效能，以磨除工件表层毛坯，较适用于轻磨削场合使用。
本实用新型上述承载室4内，除可载入诸如氦气或氮气等具安定性且属轻质的惰性气体，使介质的整体质量转变成更加轻盈之外，亦可载入诸如水或水银等比重悬殊的液体，以利取得所需介质结构的整体质量；再者，该承载室4内亦可作为装载心件5使用。
该心件5是可依其质量的需求，而选用塑胶材质制成的实心心件5(如图13所示)，或为选用金属材质制成的实心心件51(配合图14所示)，当然亦可使用空心心件52(如图15所示)来装填在承载室4内，因此该心件的实施方式具有多种质量及选用材料的变化组合，皆属本实用新型的应用范围。
上述该承载室4内亦可装设体积小于承载室容积的均重块53作为另一款心件使用(配合图16所示)，因其体积较小的关系，使均重块53可在承载室4内自由运动，特别是介质正当接受研磨液带动，而与待磨工件发生碰撞研磨时，该均重块53即会因惯性力的作用而增强介质的相对碰撞待磨工件时的研削能量，以提增其研削能力。当然，该均重块53是可选用较轻质的塑胶或较重的陶瓷或金属制成实心或空心状，以取得其质量的掌控，皆属本实用新型的应用范围。
适逢待磨工件呈现不规则的外形时，该栓件1与塞件2是可配合形成其可组合的所需封闭互补形，其弹簧3亦同时配合栓件1的杆部12制作，使研磨介质可按待磨工件的形体复杂度而改变外形，促使研磨介质可适用于多款待磨工件，举如栓件10’与塞件20’的组合是呈柱体(配合图17所示)，使由弹簧36所环绕构成的研削面积增大，有助于研磨管面或孔面等待磨工件，以提高其适用性。
本实用新型的研磨介质亦可省略该栓件1与塞件2，而仅以弹簧37的围绕方式构成介质的结构(如图18所示)，该弹簧37是围绕呈球状，且该弹簧37的中心形成有承载室40(配合图19所示)，成为本实用新型的另一实施方式，藉此是能有效缩小介质的体积，促使本实用新型的介质结构能更广泛应用于诸如眼镜镜框、手表外壳与枪械零组件等尺寸形体较为精密的待磨工件，其中该弹簧37的表层亦可适用上述的披覆层，使弹簧的耐磨性及表面粗糙度为之提高，以促进重磨削工作的进行。
上述的弹簧是可轻易展开一缝隙，籍此能轻易置入心件54于承载室40内(如图20所示)，使介质的结构可籍由心件54能轻易控制介质的结构的单位体积比，而适用于各种研磨情况，该心件54是与上述的心件相同，亦可依其质量的需求，而选用塑胶材质制成的实心心件54(配合图21所示)，或他种固体材质举如木质、金属或陶瓷等以实心或空心方式呈现，因此该心件54的实施方式亦具有多种质量及选用材料的变化组合，当皆属本实用新型的应用范围。
同上所述的弹簧的断面形状与心件均可按待磨工件的性质而配合改变，如图22所示，弹簧38的断面是选用矩形，而心件是采用装设体积小于承载室40容积的均重块55作为另一款心件使用，促使研磨介质可籍弹簧38的矩形断面以增加弹簧38的刚性强度，以及心件55的加速偏摆旋甩作用，促使弹簧38的浑厚端角能轻易且快速的磨除工件表层毛坯，较适用于小型精密零组件的轻磨削场合使用。
当待磨工件呈现不规则的外形时，上述的弹簧亦可配合待磨工件制作，且该心件亦同时配合弹簧制作，使研磨介质可按待磨工件的形体复杂度而改变外形，促使研磨介质可适用于多款待磨工件，举如弹簧57内组置心件56的组合是呈橄榄状(配合图23所示)，使由弹簧57所环绕构成的研削面积增大，有助于研磨精密管面或孔面等待磨工件，再次提高介质结构的通用性。
综上所陈，本实用新型的一种可调控外形及比重的研磨介质，籍由承载室4内组置的心件5可控制质量的特性，促使研磨介质的单位体积比能趋近于研磨液，使研磨介质可悬载于研磨液中的特定适当位置，而有效提高研磨介质与待磨工件相互间相对碰撞的机率，进而促使待加工面的研削加工切点面积扩增，以达提高研削加工效率的功效，并籍由栓件1、弹簧3与塞件2的特性，达到可适用于多款待磨工件、适切研削旋磨抛光待加工面的效能。
权利要求1.一种可调控外型及比重的研磨介质，其特征在于是由栓件、弹簧、塞件与心件所构成；其中该栓件与塞件是能相结合组扣弹簧并载置心件，且该弹簧是为螺旋式弹簧；该栓件是包括有头部及杆部，杆部中心开设有凹槽，且该凹槽的开口处是可结合塞件；该塞件是包括有塞头与凸肋，且该塞件的凸肋是可与栓件的凹槽的开口处相结合形成封闭的承载室，该承载室组设气体、液体或固体状的心件，栓件的杆部套设弹簧，使弹簧夹置于塞件与栓件的头部间。
2.根据权利要求1所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该栓件、塞件与心件是采用塑胶、金属或陶瓷等材质制成。
3.根据权利要求1所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该栓件与塞件的表面是可披覆聚四氟乙烯、铬、钼或陶瓷等以增加其耐磨性及使用寿命的披覆层，。
4，根据权利要求1所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该弹簧的外缘略大于栓件的头部外缘与塞件的塞头外缘。
5.根据权利要求1所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该弹簧选用拉伸式或压缩式螺旋弹簧，弹簧被夹置定位后，呈现具有较小或较大间隙的切削夹口。
6.根据权利要求1所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该弹簧是可作为主弹簧，并于主弹簧的杆部上套设螺旋形副弹簧，副弹簧在主弹簧上形成外张的弹性研削齿面型态。
7.根据权利要求1所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该弹簧是可与另一主弹簧交错组合，并于主弹簧的杆部上套设螺旋形副弹簧，副弹簧在主弹簧上形成外张的弹性研削齿面，且弹簧的杆径与副弹簧的环周外径相同一，形成纵向切削夹口以及横向切削夹口的型态。
8.一种可调控外型及比重的研磨介质，其特征在于是由弹簧与心件所构成，其中该弹簧是为螺旋式弹簧；该螺旋弹簧是采用拉伸式或压缩式弹簧围绕形成球状或橄榄状的弹性体，弹簧的内部形成有用以组设固体状心件的承载室。
9.根据权利要求1或8所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该弹簧是采用塑胶或金属等材质制成。
10.根据权利要求1或8所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该弹簧的表面是披覆聚四氟乙烯、铬、钼或陶瓷等以增加其耐磨性及耐蚀性使用寿命的披覆层。
11.根据权利要求1或8所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该弹簧是采用具有圆滑或锐角断面形体。
12.根据权利要求1或8所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该心件制成实心体或空心体。
13.根据权利要求1或8所述的可调控外形及比重的研磨介质，其特征在于该承载室内载置较小体积的模心件。
专利摘要一种可调控外型及比重的研磨介质,由栓件、弹簧、塞件与心件构成;栓件包含头部及有凹槽的杆部,弹簧套设于杆部外围形成研磨外露刃体,变换组置弹簧的张缩度及断面形状,使介质结构能取得理想的刃体形状及整体外型轮廓,促进研磨效率;同时该塞件扣组于杆部封闭凹槽并定位弹簧,使栓件凹槽与塞件间形成一承载室,供装填心件或留空,以取得研磨介质体积比的掌控,使悬载于研磨液中,提增与待磨工件间的相对搓磨机率,提高研磨效率。
文档编号B24B31/14GK2398056SQ9925386
公开日2000年9月27日 申请日期1999年11月10日 优先权日1999年11月10日
发明者曾绍谦 申请人:曾绍谦