一种表面抛光方法和抛光装置与流程

本发明涉及表面抛光方法和具有这种抛光方法的抛光装置，特别适用于抛光木质曲面或附着漆面的木质曲面。

背景技术：

实木家具的生产进程中,为了外形的美观，线条、边框、芯板等实木实具的零件中都包含有复杂的曲面部分，这些曲面先通过加工中心使用型刀铣削而成，再手工进行表面抛光，手工抛光速度慢成本高、进度不易控制，成为整木定制造最慢的工序。

在一些家具中需要喷涂漆以获得更好的美观度并提高夹具的耐久性，uv漆（ultravioletcuringpaint紫外线光固化油漆）因为环保性好、硬度高、耐磨性好、透明度高、效率高、喷涂成本低等生点，被普遍应用于家具行业。但uv漆需要表面砂光才能完成显示出它优良的工艺特点。

而如果线条、边框、芯板等实木实具的零件都含有复杂的曲面形状，这种情况下这些曲面uv漆现阶段都是操作工手工砂光。手工砂光存在着效率低下、成本高、不易数字化管理并且存在个体偏差，限制实木家具的快速个性定制同样也拖慢了家具的制造速度。

因此，针对现有技术无法使用机器批量抛光家具上的曲面，需要提出一种新的解决方案。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题本发明提供一种表面抛光的方法：

提供具有与待抛光表面吻合外形的抛光刀；

提供能够固定所述抛光刀并可沿着轴向转动的夹具；

将所述抛光刀固定在所述夹具上并转动所述夹具；

使得所述随着夹具转动的抛光刀与待抛光表面接触。

优选的，所述抛光刀为可拆卸的固定在所述夹具上。

优选的，所述吻合外形是抛光刀的一部分外外形与待抛光表面吻合或抛光刀的全部外形与待抛光表面吻合。

优选的，所述待抛光表面为曲面，所述抛光刀具有与所述曲面吻合的外形。

优选的，所述抛光刀为片状抛光刀，所述抛光刀的外侧具有与所述曲面吻合的曲线。

优选的，多个所述抛光刀径向安装在所述夹具上。

优选的，所述抛光刀包括安装部和抛光部，所述安装部用于径向的固定在所述夹具上，所述抛光部具有所述与待抛光曲面吻合的曲线。

优选的，所述夹具上具有径向分布的抛光刀安装槽和轴向连接的紧固件，所述安装槽径向分布在夹具上，所述轴向紧固件的轴向紧固趋势使得所述抛光刀安装槽夹紧所述安装部。

优选的，所述安装部穿过所述安装槽抵达夹具内部的空心腔，所述空心腔第二轴向一侧设置台阶结构防止所述抛光刀在第二轴向方向移动。

优选的，所述轴向紧固件防止所述抛光刀在第一轴向上移动。

优选的，所述轴向紧固件包括锁紧盖和锁紧杆，所述安装槽的一部分或全部长度径向分布在夹具的锥形环上，所述锁紧盖包括锥形斜面用于压迫锥形环外侧的的斜面使得所述安装槽趋于夹紧。

优选的，锁紧杆收容在所述夹具内轴向延伸的腔体内，所述锁紧杆一端的外螺纹设置与锁紧盖内的螺纹腔的内螺纹啮合。

优选的，述锁紧杆另一端设置配接套筒用于配接动力或或紧固锁紧盖。

优选的，所述抛光刀与待抛光表面接触即抛光刀与待抛光表面吻合外形的部分与待抛光表面接触。

本发明还提供一种使用上述抛光方法的表面抛光装置，其包括：

片状抛光刀,具有与待抛光曲面吻合的曲线；

夹具,能够固定所述抛光刀并可沿着轴向转动；

所述抛光刀被固定在所述夹具上并可随着夹具转动；

所述抛光刀与待抛光表面吻合的曲线用于打磨所述待抛光表面。

优选的，多个所述抛光刀径向安装在所述夹具上。

相对现有技术抛光刀具有与待抛光曲面吻合的外形，其方便直接对相应的曲面直接打磨而不是依据手工打磨靠人工观察，其能够保证抛光品质的一致性减小个体差异利于批量化生产。

本发明的抛光刀具有安装部可安装在可周期性运动的驱动机构上，利于使用机器代替人力提高生产效率。

抛光刀径向安装在刀组的夹具上，夹具上的安装槽能够随着轴向紧固件的紧固趋势夹紧刀组的安装部，用作紧固件的锁紧盖仅通过压迫形成部分安装槽锥形环的斜面的方式使得抛光刀被安装槽夹紧，这种安装方式便于快速更换刀片以使用不同抛光刀适应不同的待抛光曲面。

在锁紧杆的一端的配接槽用于配接动力，因此可通过配接曹将抛光刀组安装在木工加工中心机器上，实现自动化生产，完全替代操作工手工砂光操作，极大的提高了生产效率、其可降低了成本，生产全过程数字化控制。

附图说明

图1和图2是木加工中心示意图。

图3和图4是刀组的爆炸图，其中图4是沿着图10中a-a剖面爆炸结构。

图5是刀组抛光待抛光表面时的示意图。

图6和图7是抛光刀的平面示意图和立体示意图。

图8至图10分别是刀组的立体图、侧视图和俯视图。

图11是沿着图10中a-a剖面结构爆炸正视图，其中省略了抛光刀。

图12是沿着图10中a-a剖面结构正视图。

图13是沿着图10中b-b剖面结构正视图。

图14和图15分别是压紧盖和连接杆的立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做更为详尽的表述，需要说明的是附图仅用于帮助本领域技术人员更好的理解本发明并不用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应当以权利要求的范围为准。

请参照图1所示的木加工中心100，其包括载具101用于承载待加工的木料、家具零件线条、边框、芯板等。载具的俯视结构大致为一矩形结构，在载具101的矩形结构的一侧为木加工机具102，该木加工机具102整体能够沿着载具101延伸的方向前后移动以适应不同位置的待加工物料103。将机具102沿着载具移动的方向定义为x轴，在机具上设置有第一轨道104和第二轨道105，所述第二轨道105上安装道具驱动机构和抛光刀组200；第二轨道105和刀组200驱动机构1031作为一个整体可沿着第一轨道104延伸的方向移动；将第一轨道104延伸的方向定义为y轴，本发明将y轴的延伸方向设置为与x轴的延伸方向垂直，使得抛光刀组200和驱动机构1031能够在一二位坐标平面内移动。将第二轨道105延伸的方向定义为z轴，本发明将z轴的延伸方向设置为与x轴和y轴所形成的二维坐标平面垂直。显然本发明通过设置上述三维空间轴能够通过向控制中心输入坐标的形式控制抛光刀组200移动的位置，还能够控制抛光刀组200移动的轨迹，和控制抛光刀具对于不同的物料的位置适用不同的抛光时间。具体的如何实现控制刀具运行的机械结构、电子电路和软件方法为本领域技术人员公知技术，在此不再赘述。

需要说明的是木加工中心仅为了说明抛光刀具的使用情景，木加工中心可通过更换不同的刀头和走刀控制算法实现不同的功能，并不特定地用于抛光刀具，而本发明抛光道具也并不仅仅适用于木加工中心凡本领域技术人员能够想到的使用方法均可适用。

请参照图3、图4和图5所示的抛光刀具，其中包含多个抛光刀2，抛光刀2有与待抛光表面1031吻合的外形1031（图中加粗线条的部分）。在本发明中待抛光表面1031为家具零件的表面，家具零件103的表面1031包括家具木质表面和附着有漆面的表面，在抛光时使用抛光刀2的吻合外形1031，对所述木质表面或家具的漆面进行打磨以获得光亮的表面，以改善家具的视觉效果。

在对所述家具零件103进行抛光打磨时，首先根据家具零件103的待打磨的表面形状1031提供具有与待打磨表面外形吻合的抛光刀组200。因此抛光刀的外形为非标准件，其根据不同的家具表面1031的外形进行定制，在家具进行批量生产时这种定制的抛光刀具有相对低廉的成本。

其次，提供一种能够固定安装抛光刀的夹具3，同时该夹具3具有一个旋转轴可带着抛光刀沿着轴向转动r，这种转动即提供抛光刀的抛光的动力，在夹具上应当至少固定安装一个抛光刀。应当注意的是抛光的动力不仅仅包括转动的方式提供，还可以是一某种周期性重复的运动来提供，例如沿着某一轴线往复运动驱动抛光刀沿着被抛光表面往复运动往复打磨所述待抛光表面。

本发明采用夹持的方式固定抛光刀2，显然抛光刀2的固定在夹具3上的本质需求是为了使得夹具3沿着转轴r转动时能够带动抛光刀2转动进而对待抛光表面1031进行打磨，因此抛光刀在夹具3上的安装或固定方式为现有技术任何可行的技术，例如抛光刀可使用螺纹螺帽的方式安装，抛光刀2还可使用铆接的方式安装，或焊接的方式安装。

最后使得所述随着夹具3转动的抛光刀2与待抛光表面1031接触，抛光刀2具有与待抛光表面1031吻合的外形202，因此抛光刀2转动时分布在夹具3上的多个刀片2可对待打磨的表面进行持续、均匀的抛光打磨。在本发明中抛光刀被安装在木加工中心100上，木加工中心是数字化的控制方式，够通过向控制中心输入xyz轴的坐标的形式控制抛光道具移动的位置，还能够控制抛光道具移动的轨迹，和控制抛光刀对于不同的位置使用不同的抛光时间，因此在数字化木加工中心，可通过有效的走刀控制程序对夹具零件进行快速抛光，其走刀时间和走刀轨迹均为数字化控制能够避免人工抛光打磨时产生的个体差异有利于品质控制。数字化的木加工中心还可在刀片不转动的情况向带着刀片沿着待抛光表面1031周期性往复直线运动，使用所述吻合的外形202滑动摩擦打磨所述待抛光表面。

请参照图6至图10，在本发明中使用一种片状抛光刀2作为待打磨刀具，片状抛光刀的具有与待抛光表面吻合的曲线21，其具有一定的厚度，抛光刀相对的两面分别形成两个相对的曲线21，并在厚度方向上形成一个与待抛光表面温和的外形202，该外形202的一部分为一曲面23另两部分为直面22。抛光打磨时该曲面23和直面22直接与待抛光表面1031进行摩擦，由于摩擦的作用在垂直于待抛光表面1031方向会消减一定厚度w的抛光刀本体材料，当抛光刀被消减至一定的高度后需要更换；为了说明清楚，本发明将被设计为用于抛光磨损的部分抛光刀本体定义为抛光部25，将抛光刀的其他部分定义为安装部26。

抛光刀的安装部26，用于将抛光刀2安装或固定在夹具3上，抛光刀在夹具3的径向方向呈放射状排列。在抛光刀2的底部设置有第一端面27其作用是安装在夹具上与夹具的安装槽的底部抵触防止抛光刀在轴在第二轴向r2（平行于转轴r方向朝下）方向上移动，在远离所述第一端面设置第二端面28，第二端面28的作用是安装在夹具3上时防止其在第一轴向r1（平行于转轴r方向朝上）向方向上移动，第一端面27通过一平面29与抛光部一侧的平面22连接。

在所述安装部26上，在第一端面27的径向内侧形成一径向安装钩20，该径向安装钩20用于径向固定抛光刀2的位置。在安装部26的第二端面28和抛光部25之间还形成一收容槽281，其为以轴向延伸的端面282和一非轴向延伸的斜面283和位于底部的底面284形成，该收容槽281用于收容紧固装置的锁紧盖1的边檐12（在图11和图12中展示的较为清楚）。

请参照图8至图10和图14用于固定抛光刀2的夹具3其外形与花洒相似，其具有与花洒类似的头部31和与头部31连接的后端32。夹具的头部31包括呈放射状排列的块状结构33，每两个块状结构33之间具有安装槽34，安装槽34的宽度与抛光刀2的厚度大致相等，每个所述块状结构33的大小和形状相同，其围绕夹具的转轴r排列形成一圆环形结构。块状结构r的剖面形状与抛光刀的形状相同，相应的与抛光刀相比，其在第一轴向r1上的高度比抛光刀2要矮，使得抛光刀装配完成后抛光刀的抛光部25突出于块状结构33表面之上，从而可以避免抛光时对块状结构33产生不必要的磨损。

继续参照图8至图10块状结构两侧端面331所在的平面延伸至夹具的轴心，所在在图10中的俯视结构中形成夹角a，块状结构的外形构造，相当于其端面331以轴心r为中心以a为扫描角度扫描后形成的立体结构。由于块状结构的端面331形状与抛光刀2的截面形状相同，因此在块状结构的表面形成一弧面332，而在弧面332向着第二轴向的一侧形成一锥形的环面333，锥形环面以夹具的轴r为中心，锥形环面的锥度依赖于剖面上与第二轴向一侧与剖面曲线连接的斜线334的斜率。在所述锥形环面333第二轴向一侧形成一圆弧面335，圆弧面335以所述夹具的轴r为中心。在所述曲面332第一轴向的一侧形成一水平的圆环面336，圆环面336以所述夹具的轴r为为中心，圆环面336所在的平面与夹具的轴r垂直。圆环面336与上述的圆弧面335相互垂直。多个所述安装块的弧面332/锥环面333/圆弧面335/圆环面336，组成一个被所述安装槽34间隔的环状结构。

请参照图11、12和图3、4在块状结构径33向内侧内部形成一夹持部35，所述夹持部35的径向内侧为一轴向延伸的弧面351，多个不同夹持部的所述弧绕着所述夹具轴r面围成一个圆柱形空心腔37，该空心腔37用于收容用于锁紧盖1的沿着第二轴向延伸的连接管13。

在所述夹持部35的弧面径向外侧形成一锥形弧面352，多个不同夹持部的所述锥形弧面形成一锥形环35’，锥形环35’的端部在第一轴向r1的长度小于上述圆环面的长度，形成一梯度空间353，梯度空间353能够收容锁紧盖1防止其突出于所述抛光刀2与待抛光料/表面产生摩擦。所述安装槽34均匀的呈放射状分布在所述锥形环35’上，因此在径向方向上所述安装槽34从圆柱形空心腔37贯穿延伸到所述圆环面335上。在所述锥形环35’的径向外侧形成一收容环槽354，收容环槽354可用于收容所述端盖的边檐。收容环槽354与所述梯度空间353贯通，收容环槽354的径向外侧外壁是块状结构的一个环形曲面355形成的其延伸方向与夹具的轴r平行，收容环槽354的径向内侧的内壁是形成所述锥形环35’的锥形弧面352。

继续参照图11、12和图3、4所述块状结构33第二轴向r2一侧与夹具上的盘状结构38连接，在盘状结构38的中心位置形成直径与所述空心腔37直径相同的圆柱室381，与所述空心腔37不同之处在于所述圆柱室381为一连续的柱体结构，其内壁382表面没有被所述安装槽34间隔，但所述空心腔37与所述圆柱室381在结构上是贯通的。所述块状结构33与盘状结构38，可以是一体的成型结构，也可以是分体结构通过胶接/铆接/焊接/超声波焊接/过盈配接等本领域技术人员公知的连接方式，在本示例中采用一体结构。

在所述盘状结构38的第二轴向侧具有一直径减小的颈管39，颈管的39内部径向向内增厚形成收容室391，收容室391的直径略微小于所述圆柱室381的直径，因此在收容室391和圆柱室381之间形成一个台阶结构392，所述台阶结构在安装抛光刀2时可供抛光刀2上的安装钩20勾住，防止抛光刀2径向方向移动。所述收容室391的直径与锁紧盖1的连接管13的外径相等，收容室391与圆柱室381贯通。颈管39的外部直径小于所述盘状38结构，颈管和盘状结构之间具有过渡的圆弧面384。

在收容室391的第二轴向侧，所述颈管39的内壁再次径向向内增厚形成过孔393，过孔393的直径小于所述收容室391的直径在所述收容室391内形成第二台阶394，所述台阶的端面3941用于在第二轴向上止位所述锁紧盖的连接管13，防连接管13位置被过分牵拉至第二轴方向。所述过孔393从颈管39的收容室391第二轴向一侧延伸至设置在颈管第二轴向侧的尾管30内，过孔393的直径在延伸过程总保持均一。尾管30的外壁301相对与颈管39外壁径向向内减小，在尾管的外壁301和颈管的外壁之间形成第三台阶302，本领域技术人员公知的尾管30和颈管39的外壁可以使用如颈管和盘状结构之间的过渡圆弧面。

参照图11至图15和图4，夹具3包括用于轴向紧固的部件，其由两个独立的部分组成，其一是锁紧盖1，其二是锁紧杆4。锁紧盖包括帽部11，和在帽部11第二轴向一侧的连接管13，所述连接管13的安装时插入到上述的收容室391内，收容室391的内径与连接管的外径相等，在连接管13的外壁131与圆柱室之间形成一个环形腔体132，所述抛光刀2的安装部26的一部分通过安装槽34进入所述环形的腔体132内。锁紧盖1的帽部11包括径向延伸的连接部10和在连接部径向外侧的边檐12。边檐12为一环形锥结构，边檐12的内壁121与所述连接管13之间形成锥形槽122，锥形槽122用于收容所述块状结构形成的锥形环35’，并且所述锥形环35’的夹持部35的锥形弧面352被所述锥形槽122的内壁121压迫。所述锥形槽122的锥度小于所述夹持部的锥度，即锥形槽的剖面结构中其内壁121与夹具轴线r的夹角更小。

继续参照图11至图15和图3、图4，所述锁紧杆4为t字形结构，锁紧杆4圆柱体，在t字形结构的一端形成外螺纹41。所述锁紧盖1的连接管13内部设置有与所述外螺纹41啮合的螺纹腔131，在所述螺纹腔131的第一轴向侧所述连接管的内径径向增厚，形成以端孔132所述端孔132与所述螺纹腔131之间设置倒角133，倒角的大小和形状与螺纹杆末端的倒角42大小和形状恰好相等。设置所述倒角133和端孔132是为了止位锁紧杆4在第一轴向上的位置，防止其过多的进入所述端孔132内。

所述锁紧杆4远离外螺纹41的另一端为一端帽结构43，端帽结构43在相对锁紧杆4的主体部分径向增厚，在端帽结构43和锁紧杆的主体部分形成一止位台阶44，止位台阶44与尾管的第二轴向端面303抵触，止位台阶防止端帽结构43进入尾管的过孔393中。在锁紧杆4的端帽结构43内还设置有内六角套筒45，在安装时可通过该内六角套筒45旋转螺杆达到紧固的目的。在安装完成后使用刀组时，内六角套筒45可配接外木加工中心的外六角动力轴以使得整个刀组随着动力轴旋转。应当注意的是动力轴旋转的方向与连接杆紧固时旋转的方向相反，防止刀组在使用时外螺纹41松脱。

在安装刀组200时将所述抛光刀片2逐一插入所述安装槽34内，抛光刀片2安装部26的径向前端进入所述空心腔37,其第一端面27与安装槽的底部抵触，安装部上的安装钩20卡在台阶结构392上，安装钩的下端面与所述台阶392的端面抵触防止安装钩20在第二轴向上移动。所述锁紧盖1的连接管13插入所述收容室391内，而块状结构33上的夹持部35进入锁紧盖1边檐12形成的锥形槽122内，同时锁紧盖1的的边檐12收容在环形槽354内。所述锁紧杆4穿过尾管30内部的过孔393到达经过收容室391到达连接管13的螺纹腔131内，相应的连接杆4的外螺纹41与螺纹腔131的内螺纹啮合，端帽台阶44与尾管的第二轴向的端面303抵触。旋紧所述锁紧杆4，尾管30的的第二轴向端面303提供第二轴向的支撑力，锁紧杆4提供与所述支撑力相反的拉力，在拉力的作用下锁紧盖1向第二轴向移动。压紧盖帽部边檐12的锥形斜面122压迫所述夹紧部35锥形弧面352，由于所述锥形斜面122的剖面与夹具轴的r夹角更小，其径向向内压迫所述夹紧部35，夹紧部形成的锥形环35’在所述压力的作用下直径趋于缩小，而相应的夹紧部之间的安装槽的间隙缩小，使得所述夹紧部夹紧抛光刀片。被夹紧的的抛光刀无法在第一轴向上移动或第二轴向上发生移动，即使由于某些意外原因发生移动，由于锁紧盖1的帽部挡11在安装部26的第二端面28上方，挡住第二端面28使抛光刀其被限制在夹具内无法在第二轴向上过多移动。