专利名称：针对软固结磨粒气压砂轮的修复装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及软固结磨粒气压砂轮精密加工领域。
背景技术：
软固结磨粒气压砂轮是一个由橡胶基体构成的空心半球，其外表通过粘结剂形成一层厚度均匀的磨粒层，内部气压可控，配合机器人实现自动化精密加工。在面向高硬度材料表面的精密光整过程中，软固结磨粒气压砂轮一方面以其良好的柔性对自由曲面形成良好的仿形切削，而另一方面其表面磨粒群由柔性基体供力环境下，可以克服现有气囊抛光技术中采用游离磨粒切削能力较弱的缺点，形成高效切削。但目前针对软固结磨粒气压砂轮的制备缺乏有效手段，而在气压砂轮制备完成后发现表面磨粒层往往存在粘结剂厚度不均，磨粒密度不均等现象，而当粘结剂经过一段时间达到稳定后将难以对砂轮进行修复。在当前现状下，尚无有效装置能够对不合格的气压砂轮进行修复，以至于砂轮制造过程中材料损耗过大。综上所述，鉴于软固结磨粒气压砂轮在抛光过程中扮演的重要角色，为了保证其砂轮制备质量和降低材料损耗率，设计和开发一种针对软固结磨粒气压砂轮的修复装置是一项有意义和有价值的工作。
发明内容
本发明要克服现有技术无法对不合格气压砂轮进行有效修复的缺点，提供面向软固结磨粒气压砂轮设计了一种修复装置，并在修复过程中对砂轮表面不造成其它损伤，从而提高气压砂轮生产效率，降低材料损耗。本发明所采用的技术方案是所述软固结磨粒气压砂轮修复装置，其特征在于包括若干球面状弧形叶片、支座和传动机构；所述的叶片按照砂轮外形设计制作，开口朝下，构成半球面状整体，其内侧与砂轮外表直接紧密贴合，所述的叶片左右两侧呈刀刃状，所述的叶片通过螺钉固定在所述的支座上，所述的支座大小与砂轮适配；所述的支座的端部连接传动机构。进一步，所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃，叶片上下端弯曲、内侧成球面形曲面，所述的叶片为用于去除主坡度偏移角为I区的磨粒突起区域的外弯型。或者，所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃，叶片上下端弯曲、内侧成球面形曲面，所述的叶片为用于去除主坡度偏移角为2区的磨粒突起区域的直线型，具有单侧刀刃或双侧刀刃。
或者，所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃，叶片上下端弯曲、内侧成球面形曲面，所述的叶片为用于去除主坡度偏移角为3区的磨粒突起区域的内弯型。更进一步，所述的叶片通过螺钉固定在所述支座上，螺钉在支座上固定的位置可调，所述支座成圆柱形，所述的支座的下侧装有用于固定叶片的螺纹孔、上侧与传动机构相连。进一步,所述的传动机构一端连接所述的支座,另一端连接动力源，可固定在任意机床上。动力源则根据设备安装需求确定，为装置提供一个上下移动的动力和旋转动力，可使用手动的方法，也可使用自动的方法。所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃，叶片上下端弯曲内侧成球面形曲面，当多个叶片以层状形式叠合固定后，内侧基本成球面状，可与修复砂轮表面贴合，其大小可由固定端移动进行调整，也可通过叶片更换而调整。叶片形状主要分成三种形态用于修复三种不同状况下的磨粒固结砂轮表面。为了准确描述磨粒固结的失效状况需要将磨粒层突起区域分成三类，由主坡度偏移角度来划分，所谓主坡度指的是磨粒突起区域具备较为平缓坡度的区域，砂轮磨粒层主要由粘结剂和磨粒构成，对较大坡度进行修复将会对突起区邻域磨粒层造成损坏，而按照主坡度区进行修复将可避免或减少额外的损坏。而主坡度偏移角指的是坡度中心位置与重力直线的成角，为了描述不同主坡度情况下的叶片修复效果，将根据偏移角将其分成三个区域定义偏移角处于0°至60°和300°至360°的为I区，偏移角处于60°至120°和240°至300°的为2区，移角处于120°至240°为3区。而叶片分别为直线型、内弯型和外弯型。外弯型用于去除主坡度偏移角为I区的磨粒突起区域；直线型叶片可设计成单侧刀刃和双侧刀刃，主要用于去除主坡度偏移角为2区的磨粒突起区域；内弯型叶片用于去除主坡度偏移角为3区的磨粒突起区域。对磨粒固结后的气压砂轮进行筛选，将不合格的砂轮按照尺寸进行区分，随后在相同尺寸的砂轮中观测磨粒突起区域，并根据主坡度偏移角将不合格的砂轮又分为三类。将需要修复的气压砂轮安装在一个支杆上，使其内侧与支杆外侧完全贴合，砂轮弹性外表无挤压折皱。根据主坡度偏移角的分类选取对应叶片。其磨粒突起区域的主坡度偏移角处于上述I区的砂轮，选取外弯型叶片，其刀刃处于叶片外侧。对于主坡度偏移角处于2区的砂轮，选取直线型叶片，刀刃可设计为单侧或者双侧。对于主坡度偏移角处于3区的砂轮，选取内弯型叶片，其刀刃处于叶片内侧。根据砂轮大小选择合适固定支架，并将对应的叶片按照砂轮尺寸的要求固定于支架适当的位置。将固定支架安装在传动机构一端，固定支架中心线应与砂轮对称中心线处于同一条直线上，即当叶片对砂轮进行修复时，气压砂轮外表面能够很好地贴合在叶片内侦U。动力源可根据整体机床设计而定，可采用手动或者自动模式。控制修复叶片进行旋转，并在旋转的过程中进行下压。针对主坡度偏移角处于I区的砂轮，外弯型叶片外侧刀刃对磨粒突起区进行多次的修复，磨粒突起区在经过多次修复后逐渐平坦，直至与球面保持一致。当处于I区的砂轮修复完成后，选取直线型叶片，对处于2区的砂轮进行修复。随后再选取内弯型叶片对处于3区的砂轮进行修复，修复过程与上述一致。
本发明的有益效果是针对气压砂轮制备完成后发现表面磨粒层往往存在粘结剂厚度不均，磨粒密度不均等现象，提出了一种气压砂轮修复装置。通过对不合格砂轮的失效分析，以主坡度偏移角为基准将砂轮分为三类。根据砂轮失效定类分析，相应地给出了三种修复叶片的设计，避免了过修造成的损伤，使得砂轮在修复过程中保持了良好、高效的修复效果。该方法能够为软固结磨粒群气压砂轮的高效加工提供工艺保障；为该抛光技术在模具抛光领域发挥其技术优势和应用潜力奠定重要基础
图I是本发明整体结构示意图。图2是本发明内部结构示意图。图3是本发明三种修复状态示意图
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。参照图I，图2和图3 :所述软固结磨粒气压砂轮修复装置，包括若干球面状弧形叶片、支座和传动机构；所述的叶片按照砂轮外形设计制作，开口朝下，构成半球面状整体，其内侧与砂轮外表直接紧密贴合，所述的叶片左右两侧呈刀刃状，所述的叶片通过螺钉固定在所述的支座上，所述的支座大小与砂轮适配；所述的支座的端部连接传动机构。所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃，叶片上下端弯曲、内侧成球面形曲面，所述的叶片为用于去除主坡度偏移角为I区的磨粒突起区域的外弯型。或者，所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃，叶片上下端弯曲、内侧成球面形曲面，所述的叶片为用于去除主坡度偏移角为2区的磨粒突起区域的直线型，具有单侧刀刃或双侧刀刃。或者，所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃，叶片上下端弯曲、内侧成球面形曲面，所述的叶片为用于去除主坡度偏移角为3区的磨粒突起区域的内弯型。所述的叶片通过螺钉固定在所述支座上，螺钉在支座上固定的位置可调，所述支座成圆柱形，所述的支座的下侧装有用于固定叶片的螺纹孔、上侧与传动机构相连。所述的传动机构一端连接所述的支座，另一端连接动力源，可固定在任意机床上。本发明若干球面状弧形叶片13，固定支座12和传动机构11。叶片13按照砂轮32外形设计制作，可根据砂轮表面需修复的状态选择叶片的数量和叶片的种类，叶片统一开口朝下，构成半球面状整体2，其内侧可与砂轮32外表直接紧密贴合，叶片左右两侧呈刀刃状21，用于对磨粒固结突起部分33起修复作用。叶片通过螺钉22固定在支座12上，支座大小由砂轮大小而定，并根据叶片多少选择相应支座安装螺纹数量。其端部连接传动机构11，其形式由具体传动方法而定。动力源则根据设备安装需求确定，为装置提供一个上下移动的动力和旋转动力，可使用手动的方法，也可使用自动的方法。所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃21，叶片13上下端弯曲内侧成球面形曲面14，当多个叶片以层状形式叠合固定后，内侧基本成球面状，可与修复砂轮表面贴合，其大小可由固定端移动进行调整，也可通过叶片13更换而调整。叶片形状主要分成三种形态用于修复三种不同状况下的磨粒固结砂轮表面。为了准确描述磨粒固结的失效状况需要将磨粒层突起区域分成三类，由主坡度偏移角度来划分，所谓主坡度指的是磨粒突起区域具备较为平缓坡度的区域，砂轮磨粒层主要由粘结剂和磨粒构成，对较大坡度进行修复将会对突起区邻域磨粒层造成损坏，而按照主坡度区进行修复将可避免或减少额外的损坏。而主坡度偏移角指的是坡度中心位置与重力直线的成角，为了描述不同主坡度情况下的叶片修复效果，将根据偏移角将其分成三个区域定义偏移角处于0°至60°和300°至360°的为I区33，偏移角处于60°至120°和240°至300°的为2区31，移角处于120°至240°为3区35。而叶片分别为直线型37、内弯型36和外弯型34。外弯型34用于去除主坡度偏移角为I区的磨粒突起区域33 ;直线型37叶片可设计成单侧刀刃和双侧刀刃，主要用于去除主坡度偏移角为2区的磨粒突起区域31 ;内弯型36叶片用于去除主坡度偏移角为3区的磨粒突起区域35。叶片13通过螺钉22固定在支座上12，螺钉22在支座12上固定的位置可调，从而控制叶片13组合后内部轮廓的大小。所述固定支座12成圆柱形，下侧装有用于固定叶片的螺纹孔，上侧则与传动机构11相连。在砂轮修复过程中一方面为叶片13提供下压力，另 一方面为叶片13提供转动的力。传动机构11 一端连接固定支座12,另一端连接动力源,可固定在任意机床上,结构简单，安装便捷。动力源的设计可由整体机型设计而定，可由液压提供下压的动力，由电机控制其转速。本发明的技术构思为对磨粒固结后的气压砂轮进行筛选，将不合格的砂轮32按照尺寸进行区分，随后在相同尺寸的砂轮中观测磨粒突起区域，并根据主坡度偏移角将不合格的砂轮又分为三类。将需要修复的气压砂轮安装在一个支杆上，使其内侧与支杆外侧完全贴合，砂轮弹性外表无挤压折皱。根据主坡度偏移角的分类选取对应叶片13。其磨粒突起区域33的主坡度偏移角处于上述I区的砂轮，选取外弯型叶片34，其刀刃21处于叶片外侧。对于主坡度偏移角处于2区的砂轮，选取直线型叶片37，刀刃可设计为单侧或者双侧。对于主坡度偏移角处于3区的砂轮，选取内弯型叶片36，其刀刃14处于叶片内侧。根据砂轮大小选择合适固定支架12，并将对应的叶片13按照砂轮尺寸的要求固定于支架12适当的位置。将固定支架安装在传动机构11 一端，固定支架12中心线应与砂轮32对称中心线处于同一条直线上，即当叶片13对砂轮32进行修复时，气压砂轮外表面能够很好的贴合在叶片内侧。动力源可根据整体机床设计而定，可采用手动或者自动模式。控制修复叶片13进行旋转，并在旋转的过程中进行下压。针对主坡度偏移角处于I区的砂轮，外弯型叶片34外侧刀刃对磨粒突起区进行多次的修复，磨粒突起区33在经过多次修复后逐渐平坦，直至与球面保持一致。当处于I区的砂轮修复完成后，选取直线型叶片37，对处于2区的磨粒突起区31进行修复。随后再选取内弯36型叶片对处于3区的磨粒突起区35进行修复，修复过程与上述一致。本说明书实施例所述内容仅仅是对发明构思所实现形式的列举，本发明的保护范围不应当仅局限于实施上例所陈述的具体形式，本发明的保护范围及于本领域技术人员根据本发明的技术构思所能想到的等同技术手段。
权利要求
1.所述软固结磨粒气压砂轮修复装置，其特征在于包括若干球面状弧形叶片、支座和传动机构；所述的叶片按照砂轮外形设计制作，开口朝下，构成半球面状整体，其内侧与砂轮外表直接紧密贴合，所 述的叶片左右两侧呈刀刃状，所述的叶片通过螺钉固定在所述的支座上，所述的支座大小与砂轮适配；所述的支座的端部连接传动机构。
2.如权利要求I所述的磨粒软固结气压砂轮修复装置，其特征在于所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃，叶片上下端弯曲、内侧成球面形曲面，所述的叶片为用于去除主坡度偏移角为I区的磨粒突起区域的外弯型。
3.如权利要求I所述的磨粒软固结气压砂轮修复装置，其特征在于所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃，叶片上下端弯曲、内侧成球面形曲面，所述的叶片为用于去除主坡度偏移角为2区的磨粒突起区域的直线型，具有单侧刀刃或双侧刀刃。
4.如权利要求I所述的磨粒软固结气压砂轮修复装置，其特征在于所述球面状弧形叶片其单侧或者左右两侧都存在刀刃，叶片上下端弯曲、内侧成球面形曲面，所述的叶片为用于去除主坡度偏移角为3区的磨粒突起区域的内弯型。
5.如权利要求2-4之一所述的磨粒软固结气压砂轮修复装置，其特征在于所述的叶片通过螺钉固定在所述支座上，螺钉在支座上固定的位置可调，所述支座成圆柱形，所述的支座的下侧装有用于固定叶片的螺纹孔、上侧与传动机构相连。
6.如权利要求5所述的磨粒软固结气压砂轮修复装置，其特征在于所述的传动机构一端连接所述的支座，另一端连接动力源，可固定在任意机床上。
全文摘要
所述软固结磨粒气压砂轮修复装置，其包括若干球面状弧形叶片、支座和传动机构；所述的叶片按照砂轮外形设计制作，开口朝下，构成半球面状整体，其内侧与砂轮外表直接紧密贴合，所述的叶片左右两侧呈刀刃状，所述的叶片通过螺钉固定在所述的支座上，所述的支座大小与砂轮适配；所述的支座的端部连接传动机构。本发明针对气压砂轮制备完成后发现表面磨粒层往往存在粘结剂厚度不均，磨粒密度不均等现象，提出了一种气压砂轮修复装置。通过对不合格砂轮的失效分析，以主坡度偏移角为基准将砂轮分为三类，根据砂轮失效定类分析，相应地给出了三种修复叶片的设计，避免了过修造成的损伤，使得砂轮在修复过程中保持了良好、高效的修复效果。
文档编号B24B53/06GK102626900SQ20121011685
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者曾晰, 蔡姚杰, 计时鸣, 金明生 申请人:浙江工业大学