一种振动辅助自适应曲面涂层抛平工具的制作方法

本发明涉及一种涂层修整打磨的
技术领域：
，特别涉及一种振动辅助自适应曲面涂层抛平工具。
背景技术：
：涂层的修整与打磨是飞机、汽车涂装的重要环节。现有工艺在涂层涂装过程中，由于涂装工艺流程、涂装作业环境、涂装设备性能等原因，涂装过程会出现突起，颗粒等缺陷，影响涂层质量及美观。为使涂层质量达到要求，提高使用寿命及设计性能，就必须对涂装缺陷进行打磨处理。在飞机汽车的涂装操作中，目前常用的打磨工具有矩形打磨块、圆柱形打磨柱等多种，砂轮打磨等，分别用于不同部位的涂装缺陷的打磨。其不足之处是：传统的工具在抛平打磨过程中需要使用多种打磨工具，操作过程中涂层容易粘附在砂轮等工具表面，且对凹槽的棱角、圆弧等曲面部位的缺陷不易打磨。因此设计一种适用曲面缺陷抛平，防粘附，使用方便的涂层抛平工具，成为亟待解决的问题。技术实现要素：为了解决上述的缺陷，本发明设计了一种振动辅助自适应曲面涂层抛平工具。本发明抛平工具利用振动加工原理，将低频振动加工与磨削过程相结合，使砂轮产生间歇性的切削—分离—切削的操作，实现曲面涂层的缺陷抛平，以及防止抛平工具的粘附。本发明抛平工具一方面应用竖直方向砂轮与涂层间歇接触，竖直振动器在底座内非对称布局，实现了绕砂轮轴线的辅助间歇运动，两个间歇运动降低了涂层与砂轮的粘附；另一方面利用万向滚珠贴合加工表面运动，随加工表面的变化而运动，能适应复杂曲面的作业环境。解决涂层抛平过程无可靠工具，涂层抛平粘沙的技术难题。本发明的一种振动辅助自适应曲面涂层抛平工具，其包括驱动部分、自适应支撑部分及执行部分；所述的动力部分主要包括砂轮驱动器(3)；所述的自适应支撑部分主要包括底板(5)，万向滚珠(7)，砂轮驱动器压板(8)及盖板(4)；所述的万向滚珠(7)与底板(5)底面连接，所述的砂轮驱动器压板(8)与底板(5)通过螺栓连接，所述的盖板(4)与底板(5)通过螺栓连接；所述的执行部分主要包括砂轮(1)，竖直振动器(2)；所述的砂轮驱动器(3)与底板(5)通过砂轮驱动器压板(8)连接，所述的砂轮(1)与砂轮驱动器(3)连接，所述的竖直振动器(2)通过振动器固定螺栓(6)与底板(5)连接。所述的竖直振动器(2)布置在砂轮驱动器(3)几何对称面的一侧。所述的万向滚珠(7)在底板(5)呈等腰三角形布置，一个布置在砂轮驱动器(3)几何对称面与底板(5)的交线上，另两个对称布置在交线的两侧。所述的底板(5)设置有导向槽(9)。本发明的一种振动辅助自适应曲面涂层抛平工具的工作原理为：第一步：将本发明抛平工具置于待抛平涂层表面，启动砂轮驱动器及竖直振动器。第二步：将本发明抛平工具沿涂层缺陷表面轻轻运动，至满足要求。本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明抛平工具利用振动加工原理，将低频振动加工与磨削过程相结合，产生间歇性的切削—分离—切削的操作，竖直振动器非对称布置，产生竖直振动主运动及绕砂轮轴线微量旋转的辅助间歇运动，结合了两种方向的间歇振动，防止涂层粘附于砂轮导致的砂轮失效，实现高效加工。底部的万向滚珠贴合加工表面运动，随加工表面的变化而运动，能适应复杂曲面的作业环境。附图说明图1是本发明的振动辅助自适应曲面涂层抛平工具的结构图。图1a是本发明的振动辅助自适应曲面涂层抛平工具的另一视角结构图。图1b是本发明的振动辅助自适应曲面涂层抛平工具的前视图。图1c是本发明的振动辅助自适应曲面涂层抛平工具的后视图。图1d是本发明的振动辅助自适应曲面涂层抛平工具的分解图。图2是本发明振动辅助自适应曲面涂层抛平工具中的底座结构图。图2a是本发明振动辅助自适应曲面涂层抛平工具中的底座另一视角结构图。图3是本发明振动辅助自适应曲面涂层抛平工具中砂轮驱动器和竖直振动器与砂轮的布局图。图4是本发明振动辅助自适应曲面涂层抛平工具中执行部分的布局图。1.砂轮1a.联轴器1b.滚筒2.竖直振动器3.砂轮驱动器4.盖板5.底座5a.底板5a1.a通孔5a2.限位槽5b.凸台5b1.a支臂5b2.b支臂5b3.a凹槽6.振动器固定螺栓7a.a万向滚珠7b.b万向滚珠7c.c万向滚珠8.砂轮驱动器压板9.导向槽具体实施方式下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。参见图1、图1a、图1b、图1c、图1d所示，本发明设计的一种振动辅助自适应曲面涂层抛平工具，其包括驱动部分、自适应支撑部分及执行部分。所述的驱动部分为砂轮驱动器3。所述的砂轮驱动器3可以为气动或电动驱动器，主要用于为砂轮1提供旋转动力。所述的自适应支撑部分包括有底座5、呈三角形布局的三个万向滚珠(7a、7b、7c)、砂轮驱动器压板8及盖板4。所述的万向滚珠固定在底座5底部面板上，所述的砂轮驱动器压板8与底座5通过螺栓连接，所述的盖板4与底座5通过螺栓连接。在本发明中，呈三角形布局的三个万向滚珠(7a、7b、7c)与底座5的底部面板可以通过螺纹连接。所述的执行部分包括有砂轮1和竖直振动器2；竖直振动器2通过振动器固定螺栓6安装在底座5的上面板上；砂轮1通过联轴器1a与砂轮驱动器3的输出端固定。在本发明中，砂轮1由滚筒1b(如图1d所示)和砂粒构成，砂轮1的砂粒为金刚石，采用钎焊工艺将金刚石制作在滚筒1b上。在本发明中，竖直振动器2可以为气动竖直振动器，也可以为其它竖直振动结构。所述的砂轮驱动器3与底座5通过砂轮驱动器压板8固定，所述的砂轮1与砂轮驱动器3通过联轴器1a连接，所述的竖直振动器2通过振动器固定螺栓6与底座5固定。在本发明中，振动器固定螺栓6与底座5可以是紧配合。在本发明中，竖直振动器2布置在砂轮驱动器3几何对称面的一侧(如图3所示)。在砂轮驱动器3与竖直振动器2的配合下，能够使砂轮1产生一个竖直方向的主运动和一个绕砂轮轴线的辅助运动，同时产生两个方向的间歇接触，从而使砂轮1工作时为间歇性的切削—分离—切削的操作(如图4所示)。所述的万向滚珠(7a、7b、7c)在底座5的底面板上呈等腰三角形布置，a万向滚珠7a布置在砂轮驱动器几何对称面与底座的交线上，b万向滚珠7b和c万向滚珠7c对称布置在交线的两侧。所述的底座5上设置有导向槽9；所述的导向槽9用于给操作人员作业参照，有助于稳定工具的运动轨迹。本发明设计的振动辅助自适应曲面涂层抛平工具能够处理涂层表面突起，抛平涂层缝隙等。底座5参见图1d、图2、图2a所示，底座5上设有底板5a和凸台5b，凸台5b设置在底板5a的上面板上，底板5a的下面板上螺纹连接有呈等腰三角形布置的万向滚珠。在本发明中，为了使砂轮驱动器3不妨碍砂轮1工作，凸台5b的高度大于砂轮驱动器3的高度(如图1c所示)。底板5a上设有用于振动器固定螺栓6穿过的a通孔5a1，底板5a的一端设有限位槽5a2和导向槽9；限位槽5a2处用于放置砂轮1，且保证砂轮1工作时不超过限位槽5a2的范围。凸台5b上设有a支臂5b1、b支臂5b2和a凹槽5b3，a支臂5b1与b支臂5b2之间是a凹槽5b3，a凹槽5b3的轮廓构型与砂轮驱动器3外壳的轮廓相匹配；所述a凹槽5b3与砂轮驱动器压板8上的凹槽配合，通过螺栓实现将砂轮驱动器3的外壳紧固在底座5上，能够在手持使用本发明设计的抛平工具进行工作时，砂轮驱动器3不出现摆动。本发明设计的振动辅助自适应曲面涂层抛平工具，所要解决的是传统工具在抛平打磨过程中需要使用多种打磨工具，操作过程中涂层容易粘附在砂轮等工具表面的技术问题；本发明抛平工具的技术手段，一方面应用竖直方向砂轮与涂层间歇接触，竖直振动器在底座内非对称布局，实现了绕砂轮轴线的辅助间歇运动，两个间歇运动降低了涂层与砂轮的粘附；另一方面利用万向滚珠贴合加工表面运动，随加工表面的变化而运动，能适应复杂曲面的作业环境；达到的技术效果是能够实现曲面缺陷抛平，防粘附，使用方便的涂层抛平工具。当前第1页12