CN105818008B - 一种具有局部增强结构的复杂母线抛光轮的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种具有局部增强结构的复杂母线抛光轮，包含直接电镀抛光轮、电镀砂布成形抛光轮和磨料块抛光轮三种不同的结构；通过在磨料与弹性基体中增加必要的增强结构或增强材料，提升磨料的结合力和控制其局部支撑刚度；具体方法是将金刚石等超硬磨料采用电镀、烧结等方法固结于直径为1mm左右或更小的金属或非金属增强结构基体表面上，该增强结构基体具有明显高于抛光轮基体的硬度和远大于磨料的几何尺寸。将这些微小磨料块采用胶结等合适的方法固结于抛光轮的橡胶或其它类型的柔软基体上，构成了磨料容易突出和具备足够磨削作用的具有增强结构的抛光轮，解决了常规抛光轮磨料尺寸小、结合力小、容易陷入基体、容易脱落、磨削能力低等问题。

Description

一种具有局部增强结构的复杂母线抛光轮的制作方法

【技术领域】

本发明涉及一种具有局部增强结构的复杂母线抛光轮及其制作方法，用于解决目前各种抛光轮因极细的磨料容易脱落和容易被挤入柔性抛光轮基体而降低其抛光作用的问题，同时可采用超硬金刚石和立方氮化硼磨料大幅度延长抛光轮寿命,解决目前的抛光轮寿命短、难于应用于自动化抛光过程的问题。属于超精抛光加工技术领域。

【背景技术】

抛光加工是超精加工的一种典型，抛光加工不仅能显著改善被加工表面的美观性，还能够大幅度提升零件的疲劳强度和延长其工作寿命，因此广泛应用于航空发动机叶轮叶片、科学仪器高精度镜面、齿轮、轴承等常规机械零件以及日用品的精密加工制造过程中。但是传统的抛光加工是一件非常耗时和费力的工作，如玉石抛光、叶片抛光等，其主要原因是传统的抛光工具容易磨损、磨料结合强度低容易从基体上脱落，因此需要频繁更换和修整抛光轮。同时由于抛光过程工具尺寸快速发生变化，而工件待抛光部位也具有不太准确的几何形状和尺寸，因此，复杂结构的抛光加工需要将人眼的检测功能、人手的复杂动作控制功能和人脑的复杂工具设计修整与运动规划功能结合起来。可以认为，抛光加工是一件具有高度智能化的作业领域。但手工抛光的运动控制准确性和稳定性差、对于表面质量要求高的零件的加工，必须利用机械替代人工的抛光作业。而机器抛光需要抛光轮具有稳定的形状，否则编程过程会变得极其复杂。

目前的自动化抛光工具主要为砂带、以砂带为基础的具有直母线抛光轮、百叶轮、橡胶抛光轮、树脂抛光轮、百结布抛光轮、将磨料和塑料合成刷状和丝状结构的抛光轮，以羊毛轮、布轮、线轮等和流体磨料结合的抛光工具。为了解决抛光质量、抛光效率和抛光自动化等问题，人们发明了数以百计的抛光方法和抛光工具。目前所需要解决的主要问题包括：磨料的磨损和补充问题、磨具的柔软程度控制问题、磨具的几何稳定性提升问题。抛光过程需要工具和工件具有较大的接触面积，在相对运动过程中工件上较高的凸起被抛光轮磨去。但是当抛光轮较软时，在挤压过程中，微小的磨料会被挤入抛光轮基体中而失去或降低抛光能力。当抛光轮较硬时，抛光轮容易在工件上加工出深度不一致的痕迹。直接利用磨料和结合剂结合制作抛光工具的方法需要同时解决结合力、柔性和磨削能力三方面的矛盾,即磨料几何尺寸太小、基体太软，因此磨料容易脱落、容易埋入基体失去磨削作用。堆积磨料抛光砂带提供了一种将多磨料堆积成具有较高强度的且突出的磨料块进行抛光的方法，但是这种磨料是通过底部与砂带连接，侧面缺乏支撑，因此要求砂带基体要硬，胶结强度要高，但是这样降低了砂带的柔性。此外，采用砂带抛光需要庞大的砂带驱动机构和6自由度的机床或机器人，这大大限制了抛光技术的应用范围。发明能在所有机床上都方便使用的轮状抛光工具具有非常重要的意义。人工抛光通常会选择与曲面吻合很好的复杂母线抛光工具，因此在自动化抛光时能提供具有复杂母线的抛光工具将会显著提高抛光效果和抛光效率。

【发明内容】

针对上述问题，本发明提出一种具有增强结构的抛光轮结构，利用具有一定体积的较大的基体来固定磨料，并将较大的基体与抛光轮的柔性基体稳定地结合在一起，这样，磨料因具有很强的支撑物支撑而不容易被压入橡胶等基体中，同时增强基体本身又和橡胶等基体具有较大的结合面，因此结合强度显著提高，以确保长寿命的金刚石等超硬磨料能够长时间发挥作用而不是陷入基体中失去磨削作用或很快被工件带走。否则，抛光轮的磨耗将导致工具的使用成本急剧升高，同时由于直接利用橡胶等基体固定小尺寸的金刚石磨料显然会降低磨料的抛光效果。

1、目的：本发明的目的是提供一种具有增强结构的复杂母线抛光轮及其制作方法，以解决复杂过渡表面难以用砂带等工具抛光问题(如叶片根部圆角) 和抛光工具抛光能力低、精度保持性差、不适合自动化抛光等问题，还可以解决采用砂带抛光时需要专用的机床和抛光动力头过大等问题。利用超硬磨料制作抛光轮可以使工作环境几乎无污染和在几乎所有机床上都能进行抛光加工，将目前大面积应用的人工抛光方法全面替代，将工人从繁重的抛光作业中解放出来。

2、技术方案：

本发明的基本原理是：将磨料的磨削能力与其和基体的结合强度和结合刚度的三个因素的提升方法分开，通过在磨料与弹性基体中增加必要的增强结构或增强材料，提升磨料的结合力和控制其局部支撑刚度；通过采用超硬磨料延长抛光工具寿命，通过采用电镀等方法提高磨料与基体的结合强度。具体方法是将金刚石等超硬磨料采用电镀、烧结等方法固结于直径为1mm左右或更小的金属或非金属增强结构基体表面上，该增强结构基体具有明显高于抛光轮基体 (通常为橡胶)的硬度和远大于磨料的几何尺寸。进一步将这些微小磨料块采用胶结等合适的方法固结于抛光轮的橡胶或其它类型的柔软基体(抛光轮本体) 上，这样就构成了磨料容易突出和具备足够磨削作用的具有增强结构的抛光轮，它同时保证了在大范围的柔软接触作用和在小范围的强有力磨削作用，解决了常规抛光轮磨料尺寸小、结合力小、容易陷入基体、容易脱落、磨削能力低等问题。

由于要加工的对象的表面形状复杂多变，因此要求抛光轮的形状也要复杂多变。通过分析发现，常用的母线结构如图2a、2b、2c、2d、2e、2f所示，当然也可以制造出具有复杂曲线方程结构母线的抛光轮乃至类似蜗杆或齿轮状或凸轮状的非回转曲面结构的抛光轮。图2a为任意母线抛光轮的典型结构，图2b 为倒锥鼓形抛光轮的典型结构，图2c为双锥鼓形抛光轮的典型结构，图2d为正锥鼓形抛光轮的典型结构，图2e为鼓形抛光轮的典型结构，图2f为反环面抛光轮的典型结构。

本发明一种具有局部增强结构的复杂母线抛光轮，包含直接电镀抛光轮、电镀砂布成形抛光轮和磨料块抛光轮三种不同的结构；

直接电镀抛光轮：

图1a是本发明的直接电镀抛光轮结构示意图的剖视图，图1b是本发明直接电镀抛光轮的结构示意图的左视图，图1c是图1a的局部放大图。其两种具体结构为双锥鼓形电镀抛光轮和鼓形电镀抛光轮。图3a为双锥鼓形电镀抛光轮的轴剖面图，图3b为双锥鼓形电镀抛光轮的俯视图，图3c为鼓形电镀抛光轮的的轴剖面图，图3d为鼓形电镀抛光轮的俯视图。

所述直接电镀抛光轮的结构包含一个抛光轮弹性本体和抛光轮磨料套3a，

所述抛光轮弹性本体由抛光轮杆1和抛光轮弹性基体2组成；其作用是为直接电镀抛光轮提供一个具有大变形范围的基体；

所述抛光轮磨料套3a由带孔磨料套31a、金属微棒32a、导线33a及焊锡层34a组成；其中，

带孔磨料套31a主要利用其中的蜂巢状孔系容纳金属微棒32a，带孔磨料套31a通过自然胶合力或其它合适的胶合剂将这些金属微棒32a牢固地连接在孔中；

导线33a通过焊锡层34a将金属微棒32a的内部一端连接起来并焊接到抛光轮杆1上，确保所有的金属微棒32a和抛光轮杆1相互可导电。

将组装好的磨料套3a通过胶结等方法连接在抛光轮弹性基体2的外表面上并进行加工，将带孔磨料套31a和金属微棒32a外部加工成预期的形状，并在金属微棒32a的外端利用电镀方法电镀上一层金刚石或立方氮化硼CBN磨料(图中未画出)即得到一个直接电镀型抛光轮。

所述直接电镀抛光轮的制作方法是：

步骤1：制作抛光轮杆1，利用橡胶制造设备在其上浇注上一层橡胶或类似的柔性材料、构成抛光轮弹性基体2；

步骤2：制作金属微棒32a，其形状应适合抛光轮大小的变化，其外端和内端可以具有不同大小，且最好在一个方向内端比外端尺寸大，确保所制作的抛光轮在选转时该金属棒不会飞出，且可采用不同规格，侧面最好具有凹凸结构以增强结合强度；

步骤3：制作一定直径的(如直径0.5-1mm)的带孔系的磨料层成形模具，它由一个内模和一个外模组成，外模上制备了上述的孔系。其外模的孔系的分布应保证适当的交错使抛光轮每个母线上的点有尽量相同的或密度连续变化的磨料数量；

步骤4：将比实际需要的长度要长一些的金属微棒32a插入上述磨料层成形模具的外模具的孔系中，利用其外部多余的长度定位在外模具上，并使其内端与内模具相接触。在外侧利用弹性橡胶套套在金属微棒32a的外端形成的表面上，确保所有金属微棒32a与内模具接触。

步骤5：将具有合适硬度的橡胶或塑料注入内外模具的中间预留空间中，待金属微棒32a与注入的橡胶或塑料或其它类似材料连接成一体后将外模取下(外模为多瓣结构，可开合)；

步骤6：对抛光轮磨料套3a上的金属微棒32a的内侧利用焊锡34a将导线 33a焊接，将所有的金属微棒32a在电路上连接成一体,彼此可通电。

步骤7：将焊接好的抛光轮磨料套3a利用弹性变形安装在抛光轮弹性基体 2的外部，其间以合适类型的胶结剂进行胶结。

步骤8：将抛光轮磨料套3a上的导线33a与抛光轮杆1焊接在一起；

步骤9：对抛光轮磨料套3a外部突出的金属微棒32a的外端进行磨削加工，使金属微棒32a的外端和带孔磨料套31a的外部在同样母线的表面上。

步骤10：对抛光轮上的金属微棒32a外端电镀上一层金刚石或CBN磨料。

通过上述10个步骤就可以制造出一种长寿命的超硬磨料直接电镀抛光轮。本发明的重要特点是将分离的金属微棒32a分别固定于弹性基体上。但是在制造过程具有多样性，例如可以将成排的金属微棒32a制作成外端连接的针排，在最终磨削加工时将针排的外端切除。对于一些较大的抛光轮，可以在抛光轮杆上增加带孔的抛光轮增强结构，如图2a所示。

电镀砂布成形抛光轮：

电镀砂布成形抛光轮的基本原理是将电镀砂布通过模具拉伸变形成所需要的形状并将其通过胶结剂直接粘结在具有弹性的抛光轮弹性基体上构成。

所述电镀砂布成形抛光轮的结构包含一个抛光轮弹性本体、抛光轮磨料套 3b及胶结剂4三部分组成；

所述抛光轮弹性本体由抛光轮杆1和抛光轮弹性基体2组成，其作用是为电镀砂布成形抛光轮提供一个具有大变形范围的基体；

所述抛光轮磨料套3b通常由均布的多片组成，每片的形状可以完全一致也可以有所差别，它们共同覆盖在抛光轮弹性基体2的表面上，其中每片抛光轮磨料套3b都是将平板形状的电镀砂布通过模具压制成与设计的抛光轮外形一致的形状的砂布片。每片抛光轮磨料套3b所用的平板形状的电镀砂布一般由磨料 31b、圆盘基体32b、金属网布33b及布基34b组成；

电镀砂布一般为平板型结构，它是在金属丝制成的网布的上面沉积上一层阵列分布的圆盘状的金属层、即圆盘基体32b；金属网布33b的下部与采用强度较高的材料制成的布基34b相连，在圆盘基体32b上表面电镀上一层金刚石或 CBN磨料即构成电镀砂布，将其分割成长条结构就成为砂带。本发明的基本原理是发现了这种电镀砂布在模具挤压下可以改变形状且在模具脱开后能保持一定的形状，这样，将平面结构的电镀砂布利用模具压力加工成形得到具有一定形状的砂带片，并将这些砂带片通过胶结方法胶结于橡胶或塑料或类似材料构成的弹性基体上可形成具有一定柔性的抛光轮。

图4a为双锥鼓形电镀砂布成形抛光轮的轴剖面图，图4b为双锥鼓形电镀砂布成形抛光轮的俯视图，图4c为鼓形电镀砂布成形抛光轮的轴剖面图，图 4d为鼓形电镀砂布成形抛光轮的俯视图。

所述电镀砂布成形抛光轮制作方法如下：

步骤1：制作抛光轮杆1，并利用橡胶制造设备在其上浇注上一层橡胶或类似的具有柔性的材料构成抛光轮弹性基体2；

步骤2：将平板状电镀砂布利用模具成形为与抛光轮弹性基体2的外形一致的形状的抛光轮磨料套3b，它通常由多片共同组成。为了模具加工方便，它们可以被分割成多片加工，在成形后通过裁剪获得稳定的几何尺寸，且多片抛光轮磨料套3b能够覆盖抛光轮弹性基体2的外形；

步骤3：将成形好的一片或多片抛光轮磨料套3b的通过胶结方式安装于抛光轮弹性基体2上；

步骤4，利用砂轮对抛光轮磨料套3b的边缘进行修整。

磨料块抛光轮：

这种抛光轮是将磨料烧结成较大的小颗粒，并将它们胶结于弹性抛光轮表面的孔系中，使它们整体上具有弹性，同时具有与基体之间的良好结合力。

图5a为双锥鼓形磨料块抛光轮的轴剖面图，图5b为双锥鼓形磨料块抛光轮的俯视图，图5c为鼓形磨料块抛光轮的轴剖面图，图5d为鼓形磨料块抛光轮的的俯视图。

所述磨料块抛光轮的结构包含一个抛光轮弹性本体、抛光轮磨料套3c及胶结剂4；

所述抛光轮弹性本体由抛光轮杆1和抛光轮弹性基体2组成；其作用是为直接电镀抛光轮提供一个具有大变形范围的基体；

所述抛光轮磨料套3c由带孔磨料套31c和磨料块32c组成；

磨料块32c通过胶结剂4安装于带孔磨料套31c的孔系中形成抛光轮磨料套3c,磨料块32c又通过胶结剂4连接于抛光轮弹性基体2上构成完整的抛光轮。

所述磨料块抛光轮制作方法是：

步骤1：制作抛光轮杆1，利用橡胶制造设备在其上浇注或胶结上一层橡胶或类似具有合适刚性的弹性结构，即抛光轮弹性基体2.

步骤2：采用模具模压出带孔系的带孔磨料套31c，其中的孔系必须沿轴向交错以便使抛光轮工作母线上具有数量接近的磨料数量；

步骤3：利用砂轮制作工艺制作出微小的磨料块32c；

步骤4：将磨料块32c以胶结方式安装在带孔磨料套31c的孔系中，形成抛光轮磨料套3c；

步骤5：利用胶结方法将抛光轮磨料套3c与抛光轮弹性基体2胶结在一起；

步骤6：利用金刚石砂轮对抛光轮外形进行磨削加工以获得精确的抛光轮形状。

优点及功效：本发明一种具有增强结构的复杂母线抛光轮，其优点在于通过采用增强型结构解决抛光磨料体积小、仅依靠其自身基体不能妥善解决结合力不足、硬度不足和抛光能力不足问题，避免磨料陷入橡胶轮基体中或从基体中脱落，大幅度提高抛光作用；便于采用贵重但长寿命的金刚石或CBN磨料作为抛光剂，极大提高了抛光轮的精度保持性，便于实现抛光的自动化。

【附图说明】

图1a是直接电镀抛光轮的结构示意图的剖视图。

图1b是直接电镀抛光轮的结构示意图的左视图。

图1c是图1a的直接电镀抛光轮局部放大图。

图2a为任意母线抛光轮的典型结构。

图2b为倒锥鼓形抛光轮的典型结构。

图2c为双锥鼓形抛光轮的典型结构。

图2d为正锥鼓形抛光轮的典型结构。

图2e为鼓形抛光轮的典型结构。

图2f为反环面抛光轮的典型结构。

图3a为双锥鼓形电镀抛光轮的轴剖面图。

图3b为双锥鼓形电镀抛光轮的俯视图。

图3c为鼓形电镀抛光轮的的轴剖面图。

图3d为鼓形电镀抛光轮的的俯视图。

图4a为双锥鼓形电镀砂布成形抛光轮的轴剖面图。

图4b为双锥鼓形电镀砂布成形抛光轮的俯视图。

图4c为鼓形电镀砂布成形抛光轮的的轴剖面图。

图4d为鼓形电镀砂布成形抛光轮的的俯视图。

图5a为双锥鼓形磨料块抛光轮的轴剖面图。

图5b为双锥鼓形磨料块抛光轮的俯视图。

图5c为鼓形磨料块抛光轮的的轴剖面图。

图5d为鼓形磨料块抛光轮的的俯视图。

图中标号说明如下：

1为抛光轮杆， 2是抛光轮弹性基体， 4为胶结剂，

31a为带孔磨料套， 32a为金属微棒， 33a为导线， 34a为焊锡层，

31b为磨料， 32b为圆盘基体， 33b为金属网布， 34b为布基，

31c为带孔磨料套， 32c为磨料块， 3a、3b、3c为抛光轮磨料套。

【具体实施方式】

本发明的基本原理都是将微小的磨料连接于或直接成形于具有较大尺寸的磨料基体(金属棒、金属片、磨料块)之上或之内使磨料与该基体能够长时间稳定连接和具有很高的连接强度，然后将这些具有较大尺寸的增强型磨料基体与具有弹性的更大的抛光轮弹性基体通过合理的方式分别连接起来，保证每个微小的磨料基体都可以在弹性抛光轮基体上发生位置变化和具有较小的刚性和良好的弹性，而且和抛光轮弹性基体之间具有更大接触面和更高的连接强度。通过这种中间增强结构可以显著提高超硬磨料的连接强度、突出高度，使其很强的磨削能力能够得到充分发挥，这样就突破了微小抛光磨料和大弹性抛光轮基体之间存在的结合力不足、容易陷入等问题。由于磨料可以采用不同的增强方式，因此可以有三种基本的实施方式，一种是利用微小金属棒作为增强结构并通过电镀在金属棒端面附着磨料的方法，一种是将具有金属基体的电镀砂布通过模具成形后粘结于抛光轮柔性基体之上的方法，一种是将烧结的微小磨料块安装于抛光轮弹性基体之中的方法，具体实施方法如下。

1)直接电镀抛光轮：

图3a为双锥鼓形电镀抛光轮的轴剖面图，图3b为双锥鼓形电镀抛光轮的俯视图，图3c为鼓形电镀抛光轮的轴剖面图，图3d为鼓形电镀抛光轮的的俯视图。

图中，1为抛光轮杆，2是抛光轮弹性基体，3a是抛光轮磨料套。该电镀抛光轮包含两个主要组成部分，即一个抛光轮弹性本体，它由抛光轮杆1和抛光轮弹性基体2组成，其作用是为抛光轮提供一个具有大变形范围的基体；另一个为抛光轮磨料套3a，它由31a、32a、33a、34a组成，其中31a为带孔磨料套，32a为金属微棒、33a为导线、34a为焊锡层。其中带孔磨料套31a主要利用其中的蜂巢状孔系容纳金属微棒32a，带孔磨料套31a通过自然胶合力或其它合适的胶合剂将这些金属微棒32a牢固地连接在孔中，导线33a通过焊锡层 34a将所有的金属微棒32a的内部一端连接起来并焊接到抛光轮杆1上，确保所有的金属微棒32a和抛光轮杆1相互可导电。将组装好的抛光轮磨料套3a通过胶结等方法连接在抛光轮弹性基体2的外表面上，并将组件利用磨削方法进行加工，将带孔磨料套31a和金属微棒32a外部加工成预期的形状，并在金属微棒32a的外端利用电镀方法电镀上一层金刚石或CBN磨料(图中未画出)即得到一个直接电镀型抛光轮。

所述直接电镀抛光轮的结构包含一个抛光轮弹性本体和抛光轮磨料套3a；

所述抛光轮弹性本体由抛光轮杆1和抛光轮弹性基体2组成；其作用是为直接电镀抛光轮提供一个具有大变形范围的基体；

所述抛光轮磨料套3a由带孔磨料套31a、金属微棒32a、导线33a及焊锡层34a组成；其中，

带孔磨料套31a主要利用其中的蜂巢状孔系容纳金属微棒32a，带孔磨料套31a通过自然胶合力或其它合适的胶合剂将这些金属微棒32a牢固地连接在孔中；

导线33a通过焊锡层34a将金属微棒32a的内部一端连接起来并焊接到抛光轮杆1上，确保所有的金属微棒32a和抛光轮杆1相互可导电。

将组装好的磨料套3a通过胶结等方法连接在抛光轮弹性基体2的外表面上并进行加工，将带孔磨料套31a和金属微棒32a外部加工成预期的形状，并在金属微棒32a的外端利用电镀方法电镀上一层金刚石或立方氮化硼CBN磨料(图中未画出)即得到一个直接电镀型抛光轮。

所述直接电镀抛光轮的制作方法是：

步骤1：制作抛光轮杆1，利用橡胶制造设备在其上浇注上一层橡胶或类似的柔性材料、构成抛光轮弹性基体2；

步骤2：制作金属微棒32a，其形状应适合抛光轮大小的变化，其外端和内端可以具有不同大小，且最好在一个方向内端比外端尺寸大，确保所制作的抛光轮在选转时该金属棒不会飞出，且可采用不同规格，侧面最好具有凹凸结构以增强结合强度；

步骤3：制作一定直径的(如直径0.5-1mm)的带孔系的磨料层成形模具，它由一个内模和一个外模组成，外模上制备了上述的孔系。其外模的孔系的分布应保证适当的交错使抛光轮每个母线上的点有尽量相同的或密度连续变化的磨料数量；

步骤4：将比实际需要的长度要长一些的金属微棒32a插入上述磨料层成形模具的外模具的孔系中，利用其外部多余的长度定位在外模具上，并使其内端与内模具相接触。在外侧利用弹性橡胶套套在金属微棒32a的外端形成的表面上，确保所有金属微棒32a与内模具接触。

步骤5：将具有合适硬度的橡胶或塑料注入内外模具的中间预留空间中，待金属微棒32a与注入的橡胶或塑料或其它类似材料连接成一体后将外模取下(外模为多瓣结构，可开合)；

步骤6：对抛光轮磨料套3a上的金属微棒32a的内侧利用焊锡34a将导线 33a焊接，将所有的金属微棒32a在电路上连接成一体,彼此可通电。

步骤7：将焊接好的抛光轮磨料套3a利用弹性变形安装在抛光轮弹性基体 2的外部，其间以合适类型的胶结剂进行胶结。

步骤8：将抛光轮磨料套3a上的导线33a与抛光轮杆1焊接在一起；

步骤9：对抛光轮磨料套3a外部突出的金属微棒32a的外端进行磨削加工，使金属微棒32a的外端和带孔磨料套31a的外部在同样母线的表面上。

步骤10：对抛光轮上的金属微棒32a外端电镀上一层金刚石或CBN磨料。

通过上述10个步骤就可以制造出一种长寿命的超硬磨料直接电镀抛光轮。本发明的重要特点是将分离的金属微棒32a分别固定于弹性基体上。但是在制造过程具有多样性，例如可以将成排的金属微棒32a制作成外端连接的针排，在最终磨削加工时将针排的外端切除。对于一些较大的抛光轮，可以在抛光轮杆上增加带孔的抛光轮增强结构，如图2a所示。

电镀砂布成形抛光轮：

电镀砂布成形抛光轮的基本原理是将电镀砂布通过模具拉伸变形成所需要的形状并将其通过胶结剂直接粘结在具有弹性的抛光轮弹性基体上构成。

所述电镀砂布成形抛光轮的结构包含一个抛光轮弹性本体、抛光轮磨料套 3b及胶结剂4三部分组成；

所述抛光轮弹性本体由抛光轮杆1和抛光轮弹性基体2组成，其作用是为直接电镀抛光轮提供一个具有大变形范围的基体；

所述抛光轮磨料套3b通常由均布的多片组成，每片的形状可以完全一致也可以有所差别，它们共同覆盖在抛光轮弹性基体2的表面上，其中每片抛光轮磨料套3b都是将平板形状的电镀砂布通过模具压制成与设计的抛光轮外形一致的形状的砂布片。每片抛光轮磨料套3b所用的平板形状的电镀砂布一般由磨料 31b、圆盘基体32b、金属网布33b及布基34b组成；

电镀砂布一般为平板型结构，它是在金属丝制成的网布的上面沉积上一层阵列分布的圆盘状的金属层、即圆盘基体32b；金属网布33b的下部与采用强度较高的材料制成的布基34b相连，在圆盘基体32b上表面电镀上一层金刚石或 CBN磨料即构成电镀砂布，将其分割成长条结构就成为砂带。本发明的基本原理是发现了这种电镀砂布在模具挤压下可以改变形状且在模具脱开后能保持一定的形状，这样，将平面结构的电镀砂布利用模具压力加工成形得到具有一定形状的砂带片，并将这些砂带片通过胶结方法胶结于橡胶或塑料或类似材料构成的弹性基体上可形成具有一定柔性的抛光轮。

图4a为双锥鼓形电镀砂布成形抛光轮的轴剖面图，图4b为双锥鼓形电镀砂布成形抛光轮的俯视图，图4c为鼓形电镀砂布成形抛光轮的轴剖面图，图 4d为鼓形电镀砂布成形抛光轮的俯视图。

所述电镀砂布成形抛光轮制作方法如下：

步骤1：制作抛光轮杆1，并利用橡胶制造设备在其上浇注上一层橡胶或类似的具有柔性的材料构成抛光轮弹性基体2；

步骤2：将平板状电镀砂布利用模具成形为与抛光轮弹性基体2的外形一致的形状的抛光轮磨料套3b，它通常由多片共同组成。为了模具加工方便，它们可以被分割成多片加工，在成形后通过裁剪获得稳定的几何尺寸，且多片抛光轮磨料套3b能够覆盖抛光轮弹性基体2的外形；

步骤3：将成形好的一片或多片抛光轮磨料套3b的通过胶结方式安装于抛光轮弹性基体2上；

步骤4，利用砂轮对抛光轮磨料套3b的边缘进行修整。

磨料块抛光轮：

这种抛光轮是将磨料烧结成较大的小颗粒，并将它们胶结于弹性抛光轮表面的孔系中，使它们整体上具有弹性，同时具有与基体之间的良好结合力。

图5a为双锥鼓形磨料块抛光轮的轴剖面图，图5b为双锥鼓形磨料块抛光轮的俯视图，图5c为鼓形磨料块抛光轮的轴剖面图，图5d为鼓形磨料块抛光轮的的俯视图。

所述磨料块抛光轮的结构包含一个抛光轮弹性本体、抛光轮磨料套3c及胶结剂4；

所述抛光轮弹性本体由抛光轮杆1和抛光轮弹性基体2组成；其作用是为直接电镀抛光轮提供一个具有大变形范围的基体；

所述抛光轮磨料套3c由带孔磨料套31c和磨料块32c组成；

磨料块32c通过胶结剂4安装于带孔磨料套31c的孔系中形成抛光轮磨料套 3c,磨料块32c又通过胶结剂4连接于抛光轮弹性基体2上构成完整的抛光轮。

所述磨料块抛光轮制作方法是：

步骤1：制作抛光轮杆1，利用橡胶制造设备在其上浇注或胶结上一层橡胶或类似具有合适刚性的弹性结构，即抛光轮弹性基体2.

步骤2：采用模具模压出带孔系的带孔磨料套31c，其中的孔系必须沿轴向交错以便使抛光轮工作母线上具有数量接近的磨料数量；

步骤3：利用砂轮制作工艺制作出微小的磨料块32c；

步骤4：将磨料块32c以胶结方式安装在带孔磨料套31c的孔系中，形成抛光轮磨料套3c；

步骤5：利用胶结方法将抛光轮磨料套3c与抛光轮弹性基体2胶结在一起；

步骤6：利用金刚石砂轮对抛光轮外形进行磨削加工以获得精确的抛光轮形状。

Claims (4)

1.一种具有局部增强结构的复杂母线抛光轮的制作方法，所述的复杂母线抛光轮为直接电镀抛光轮，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：制作抛光轮杆，利用橡胶制造设备在其上浇注上一层橡胶材料，构成抛光轮弹性基体；

步骤2：制作金属微棒，其形状应适合抛光轮大小的变化，外端和内端具有不同大小，且在一个方向内端比外端尺寸大，确保所制作的抛光轮在旋转时该金属微棒不会飞出，侧面具有凹凸结构，增强结合强度；

步骤3：制作直径为0.5-1mm的带孔系的磨料层成形模具，它由一个内模和一个外模组成，外模上制备了孔系；外模孔系的分布应保证交错，使抛光轮每个母线上的点有相同密度且连续变化的磨料数量；

步骤4：将比实际需要的长度要长的金属微棒插入上述磨料层成形模具的外模具的孔系中，利用外部多余的长度定位在外模具上，并使内端与内模具相接触；在外侧利用弹性橡胶套套在金属微棒的外端形成的表面上，确保所有金属微棒与内模具接触；

步骤5：将具有硬度的橡胶或塑料注入内外模具的中间预留空间中，待金属微棒与注入的橡胶或塑料连接成一体后将外模取下；

步骤6：对抛光轮磨料套上的金属微棒的内侧利用焊锡将导线焊接，将所有的金属微棒在电路上连接成一体,彼此通电；

步骤7：将焊接好的抛光轮磨料套利用弹性变形安装在抛光轮弹性基体的外部，并进行胶结；

步骤8：将抛光轮磨料套上的导线与抛光轮杆焊接在一起；

步骤9：对抛光轮磨料套外部突出的金属微棒的外端进行磨削加工，使金属微棒的外端和带孔磨料套的外部在同样母线的表面上；

步骤10：对抛光轮上的金属微棒外端电镀上一层金刚石或CBN磨料。

2.根据权利要求1所述的一种具有局部增强结构的复杂母线抛光轮的制作方法，其特征在于：可将成排的金属微棒制作成外端连接的针排，在磨削加工时将针排的外端切除。

3.一种具有局部增强结构的复杂母线抛光轮的制作方法，所述的复杂母线抛光轮为电镀砂布成形抛光轮，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：制作抛光轮杆，并利用橡胶制造设备在其上浇注上一层橡胶或类似的具有柔性的材料构成抛光轮弹性基体；

步骤2：将平板状电镀砂布利用模具成形为与抛光轮弹性基体外形一致的抛光轮磨料套，它由多片共同组成；在成形后通过裁剪获得稳定的几何尺寸，且多片抛光轮磨料套能够覆盖抛光轮弹性基体的外形；

步骤3：将成形好的一片或多片抛光轮磨料套通过胶结方式安装于抛光轮弹性基体上；

步骤4：利用砂轮对抛光轮磨料套的边缘进行修整。

4.一种具有局部增强结构的复杂母线抛光轮的制作方法，所述的复杂母线抛光轮为磨料块抛光轮，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：制作抛光轮杆，并利用橡胶制造设备在其上浇注上一层橡胶或具有刚性的弹性构成抛光轮弹性基体；

步骤2：采用模具模压出带孔系的带孔磨料套，孔系必须沿轴向交错以便使抛光轮工作母线上具有磨料数量；

步骤3：利用砂轮制作工艺制作出微小的磨料块；

步骤4：将磨料块以胶结方式安装在带孔磨料套的孔系中，形成抛光轮磨料套；

步骤5：利用胶结方法将抛光轮磨料套与抛光轮弹性基体胶结在一起；

步骤6：利用金刚石砂轮对抛光轮外形进行磨削加工以获得精确的抛光轮形状。