CN101896315A - 研磨工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种研磨工具，适于安装在加工工具上，包括至少一个具有研磨材料的支撑构件，所述支撑构件包括至少一个具有研磨材料的网格(6)，所述网格(6)部分地从不具有研磨材料的主体(7)上突出或浮现。

Description

研磨工具
技术领域
本发明涉及一种改进的研磨工具。
背景技术
研磨工具是一种可具有任意形状的部件，其具有磨料，并安装在研磨机上，该研磨机将环状、线状、摆动、旋转动作，或者更多情况下为这些动作的组合传递给该工具；磨料把持工具与加工件接触并对其研磨。
一种特殊类型的研磨工具，即所谓的垫：其为碟形研磨工具，特别适用于以旋转动作来驱动。
现有技术的研磨工具，特别是垫，由刚性支撑体构成，其表面涂布了一层混合了黏合剂(例如胶黏剂或类似物质)的实心或合成金刚石的研磨粉。
现有技术的研磨工具的第一个缺点在于，在加工过程中，研磨工具相应于研磨机的振动(其由加工操作引发，并与加工件的不平整度成比例)而振动：不平整度越大，振动程度越高。
在操作者手工握持研磨机的情况下，操作者会因为振动而非常疲惫，该问题愈发严重；此外，研磨加工的品质和精度会变差。
由工具传递给研磨机的振动带来的另一缺点与工具和/或研磨机的寿命有关：振动产生高频率的周期性机械应力，其会导致在研磨工具的材料中以及在受到振动的研磨机的部件(通常为将动作传递给研磨工具的驱动轴)中产生并传播裂痕。裂痕的产生和传播造成研磨工具或研磨机的故障，因此要么需要更换工具，要么需要修理机器。
发明内容
本发明的目的是通过权利要求1所述的研磨工具来克服现有技术的研磨工具的这些以及其他缺点。
本发明的研磨工具由能弹性弯曲的支撑构件构成，在该支撑构件上涂覆有研磨材料或成分，其能很好地吸收在加工件的研磨加工过程中产生的部分振动，特别是造成前述裂痕并导致在加工过程中用手握持研磨机的操作者疲惫的高频率振动。
本发明的另一目的是本发明的垫的制造方法。
更多的有利特征为所附从属权利要求的主题。
附图说明
这些以及其他优点将在对附图进行说明之后变得更加明显。其中：
图1是本发明的研磨工具的非研磨面的立体图；
图2是图1的工具的研磨面的立体图；
图3是图1的工具的侧视图；
图4是图1的支撑构件的分解图；
图5是图4的工具的支撑构件的组装好的状态的视图。
图6是图1的工具的剖视图；
图7是图6的工具的放大图；
图8示出了用于本发明研磨工具(特别是垫)的支撑构件的网格的优选实施方案；
图9示出了用于本发明研磨工具(特别是垫)的支撑构件的网格的另一优选实施方案；
图10示出了用于本发明研磨工具(特别是垫)的支撑构件的网格的一部分的特别有利的实施例的实施图(单位mm)。
具体实施方式
附图以示意性的目的示出了圆形研磨工具，其通常定义为垫。
本发明还涉及不同形状的研磨工具，要么环绕工具的旋转轴为轴对称，要么非轴对称，例如为矩形、正方形等类似形状的工具，这是因为本领域的技术人员可以根据本文的教示获得这样的研磨工具而不用付出创造性的劳动。
图1、图2和图3示出了成型为垫的研磨工具(1)的优选实例，其包括背面(2)和加工面(4)，背面(2)被设计成面对研磨机(未示出)安装、不具有磨料并且与规定了垫厚度的侧向壳(3)连接，加工面(4)被设计成面对待加工件(未示出)安装、具有磨料。该垫通过凸缘(5)与加工工具连接，该凸缘(5)被设计成将动作传递给绕其轴旋转的该垫。
如图1、图2和图3所示，该垫——或更一般而言本发明的研磨工具——包括支撑构件，其由弹性网格(6)构成，在该弹性网格(6)上固着有研磨材料，所述弹性网格(6)与弹性主体(7)结合并与凸缘(5)连接。
该支撑构件为研磨工具(1)提供弹性或弹性弯曲性，其能很好地吸收在加工过程中产生的振动，特别是高频率振动。
根据一项特别有利的特征，该弹性网格(6)由金属材料制成，而主体(7)由塑性材料特别是高分子材料或硅树脂材料制成。
如后所述，金属网格(6)的弹性由很小的厚度和形状来保证，而主体(7)的弹性对于塑性材料而言是固有的；该凸缘(5)是刚性的，其被设计成将机器产生的扭矩传递给该工具(1)，该机器上通过凸缘(5)而固定有工具(1)。
此外，由于金属网格(6)和塑性主体(7)的存在，研磨材料可通过廉价加工方式不使用任何胶黏剂而固着在该网格(6)上。也就是说，通过如后所述的电镀槽。
网格(6)以例如共注塑的方式部分地浸入到主体(7)的材料中，使网格(6)与主体(7)连接，这样，网格(6)的至少一面从主体(7)面对加工面(4)的那一面上突出或浮现。
如图2所示，并参考图6和图7，网格(6)的一部分以与主体(7)的一部分交替的方式从加工面(4)上突出，这样，加工面(4)上具有交替出现的研磨材料条纹(即，网格(6))和无研磨材料的条纹(即，主体(7))。
如图1和图6所示，主体(7)的加工面最好是凸出的，并在背面(2)上具有凹陷，从而利用支撑构件的弹性并简化操作者的工作：理论上，对于刚性工具的情形，凸出的加工面可减少工具(1)与部件之间的接触面积；然而，由于本发明的工具(1)具有弹性，由操作者或加工工具朝向加工部件所施加的将工具(1)压向加工部件的力产生了工具的弹性变形，因此增加了理论接触面积，即，从接触线变为接触面，其中由于工具的弹性，接触力是相对平均的，并且由工具传递给机器的振动也相对有限。
最好地，与高分子主体(7)连接的金属网格(6)的存在不仅给工具(1)的整体支撑构件提供了弹性弯曲性，还仅在所需之处(也就是说，具有研磨材料的区域)提供较高的刚性：具有研磨材料的区域是金属网格(6)中从加工面(4)上突出或浮现的那些部分，它们与不具有研磨材料的高分子主体(7)相比具有相对更高的刚性。图8和图9示出了金属网格(6)的两种特别优选的构造实施方案。
尽管网格(6)可为任意形状，只要其充分薄并具有弹性，但已证明螺旋形是最优选的形状：事实上，螺旋形允许在普通的又薄又平的金属板上模制出金属网格，并在模制之后使网格(6)变形以获得使其浸入的主体(7)的凹陷形状。
一般来说，该螺旋从被设计成与凸缘(5)抵接(by interference)连接的开孔的中心连接件(8)开始，并朝向壳(3)加宽。
螺旋的螺距可为恒定或随与中心的距离而发生变化，但优选是恒定的，因为这样容易获得。
网格(6)可以成型为如图4和图5所示的单纯螺旋，或者是如图8的网格(6A)或图9的网格(6B)那样成型为具有从开孔的中心连接件(8)出发的贯穿支撑臂(9)的螺旋，其中，网格(6B)具有四条错开90°并与贯穿支撑臂(9)连接的相同螺线。
由螺旋形提供的另一个优点是在工具(1)的旋转过程中，由螺旋的波浪状动作产生的，其允许跨越磨料，同时使工具在待加工件上保持静止。
图10示出了特别优选的实施例，螺旋的最初部分的尺寸以毫米表示，也就是说，所述的最初部分即螺旋从开孔的中心连接件(8)出发的部分。
网格(6)的厚度在1～10mm的范围内；该网格优选由钢或合成钢(harmonic steel)制成，尽管其能由任何导电材料制得。
主体(7)的聚合物优选为聚氨酯聚合物。
凸缘(5)优选由铝制成。
最好是凸缘(5)将动作传递给网格(6)，网格(6)将动作传递给主体(7)，这样，加工工具的电动机的转矩不被传递给高分子主体(7)的中心区域(其会被扭矩损坏)，而是传递给比主体(7)更强健的网格(6)，然后将其均匀地分配给整个主体(7)，该主体(7)被驱动旋转而且无损地操作。
如前所述，网格(6)被共注塑到主体(7)中，即，首先，通过将片状金属模塑、剪切或激光切断而得到网格(6)，然后将网格(6)放置在塑性材料的模具中，在该模具中根据已有技术模制出凹陷的高分子主体(7)，这样，使网格(6)的一部分从主体(7)上突出或浮现。
这时，或者在模制主体(7)之前，凸缘(5)采用例如以抵接的方式与网格(6)连接：凸缘(5)通过一片或多片抵接凸条(10)在开孔的中心连接件(8)上与网格(6)连接，该凸条(10)与凸缘(5)上的相应凹部(11)相配合。
这时，该支撑构件具有完成功能所需的研磨成分：将该支撑构件浸没在电镀槽中，该电镀槽中分散有粉状或粒状研磨成分。
在电镀槽中，研磨粉附着在加工面(4)上从主体(7)上突出或浮现出的网格(6)的金属表面上，而高分子主体(7)由于是非导电性材料，从而没有被涂布研磨材料。

Claims (18)

1.一种研磨工具，适于安装在机床上，包括至少一个具有研磨材料的支撑构件，其特征在于所述支撑构件包括至少一个具有研磨材料的网格(6)，所述网格(6)部分地从不具有研磨材料的主体(7)上突出或浮现。
2.前一权利要求所述的研磨工具，其特征在于该网格(6)由导电材料制成，该主体(7)由塑性材料、高分子材料或硅树脂材料制成。
3.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该支撑构件还包括凸缘(5)，用于将该支撑构件与例如研磨机等的加工工具连接。
4.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该工具的该支撑构件包括背面(2)和加工面(4)，该背面(2)不具有磨料，并被设计成面对该加工工具安装，该背面(2)与规定了研磨工具厚度的侧向壳(3)连接，该加工面(4)被设计成朝向加工件安装，并且在该加工面(4)上，该网格(6)部分地建入到该主体(7)中并且部分地朝向该加工面(4)突出或浮现。
5.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该网格(6)是通过共注塑成该主体(7)的一部分而获得的。
6.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该研磨材料通过电镀槽固着在该网格(6)上。
7.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该加工面(4)是凸出的，并在背面(2)上具有凹陷。
8.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该网格(6)为螺旋形，该螺旋形从被设计成与该凸缘(5)抵接连接的开孔的中心连接件(8)开始，并朝向壳(3)加宽。
9.前述权利要求所述的研磨工具，其特征在于螺旋的螺距是恒定的。
10.前述权利要求所述的研磨工具，其特征在于该螺旋具有从开孔的中心连接件(8)出发的贯穿支撑臂(9)。
11.前述权利要求所述的研磨工具，其特征在于该螺旋由四条错开90°并与贯穿支撑臂(9)连接的相同螺线构成。
12.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该网格(6)是通过将片状金属模塑或剪切或激光切断而得到的。
13.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该网格(6)具有在开孔的中心连接件(8)上的一片或多片抵接凸条(10)，该凸条(10)与凸缘(5)上的相应凹部(11)相配合。
14.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该网格(6)的厚度在1～10mm的范围内，并且该网格(6)由钢或合成钢制成。
15.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该主体(7)的聚合物为聚氨酯聚合物。
16.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具，其特征在于该工具为所谓的垫，也就是说，其基本上为碟形的研磨工具，并被设计成被驱动而绕轴旋转。
17.前述权利要求中一项或多项所述的研磨工具的制造方法，包括：
a.通过将片状金属模塑或剪切或激光切断来构造网格(6)，
b.将该网格(6)放置在塑性材料的模具中，
c.在该网格(6)上共注塑出高分子主体(7)，使该网格(6)的至少一部分从该主体(7)上突出或浮现，
d.将该主体(7)和该网格(6)浸没在电镀槽中，该电镀槽中分散有粉状或粒状研磨成分，使该材料或粉状研磨成分附着在该网格(6)上。
28.前述权利要求所述的方法，其特征在于，该方法包括将该网格(6)通过抵接的方式连接到该凸缘(5)上。
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