CN110549210A - 柔性打磨装置和打磨方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种柔性打磨装置用于对异形管道进行打磨，包括：手电钻和柔性打磨头，手电钻包括钻夹头；柔性打磨头，一端通过所述钻夹头固定连接在所述手电钻上，所述柔性打磨头具有本体，所述本体为可弯折的细长形状，用于对所述异形管道的内壁进行打磨。本申请还公开了应用此柔性打磨装置对异形管道进行打磨的方法。此柔性打磨装置可以打磨异形、复杂管路或腔体的内壁，降低管道内壁的粗糙度，提升了产品的质量。

Description

柔性打磨装置和打磨方法

技术领域

本发明主要涉及一种柔性打磨装置和打磨方法，尤其涉及一种对异形管道进行打磨的柔性打磨装置和打磨方法。

背景技术

由于增材制造的迅速发展，许多传统方法无法制造的异形管道或复杂形状的管道将变为可能。

其中，增材制造(Additive Manufacturing，AM)俗称3D打印、激光快速成型技术，由于能够实现高性能结构复杂金属零件的无模具、快速、全致密近净成形，成为应对某些高精尖领域技术挑战的最佳新技术途径。相对于传统的、对原材料去除-切削、组装的加工模式不同，增材制造按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，是一种"自下而上"通过材料累加的制造方法。

增材制造可以解决复杂结构成型的同时，也使得增材制造存在一种难以弥补的缺陷，即表面粗糙度不高。如目前金属增材制造零件表面粗糙度一般仍在10～50μm之间，而机械精加工表面粗糙度能够达到2.5μm以下。增材制造技术所特有的“球化效应”(BallingEffect)、“粉末粘附” (Powder Adhesion)等是导致增材制造金属零件表面粗糙度较差的主要因素。但另一方面，某些高精尖等领域对增材制造零件表面粗糙度有较高的要求，因此对金属增材制造零件的后续光整加工不可或缺。

但是目前所有的针对增材制造产品，包括异形管道的打磨、抛光处理设备，具有以下缺陷：1)打磨设备均为硬性连接，并不具有柔性性能，无法适应凸凹起伏较大的平面，且容易误伤工件。2)打磨、抛光设备只适用于处理外部或目测可见的零件表面，对零件内部打磨处理作用有限。因此对一些异形、复杂的内部管道或腔体并不适用。

发明内容

为解决上述背景技术中至少之一缺陷，本发明旨在提供一种柔性打磨装置，可用于打磨增材制造的异形管道或腔体，使管道或腔体内部在不产生二次工伤缺陷的情况下，达到粗糙度要求。

为实现上述目的，本发明提供一种柔性打磨装置，用于对异形管道进行打磨，包括：手电钻和柔性打磨头。所述手电钻包括钻夹头；所述柔性打磨头，一端通过所述钻夹头固定连接在所述手电钻上，所述柔性打磨头具有本体，所述本体为可弯折的细长形状，用于对所述异形管道的内壁进行打磨。

可选地，其中所述柔性打磨头包含橡胶材料。

可选地，其中所述柔性打磨头具有圆柱形截面。

可选地，其中所述柔性打磨头的圆柱形截面的直径为2～6mm。

可选地，其中所述柔性打磨头具有根据所述异形管道预定的粗糙度。

可选地，所述手电钻还包括：正反转切换开关，用于控制所述柔性打磨头在正向和反向旋转之间进行切换，以对所述异形管道的内壁进行双向打磨。

可选地，所述手电钻还包括：调速开关，用于控制所述柔性打磨头的旋转速度。

本申请还提供一种利用如上所述的柔性打磨装置对异形管道进行打磨的方法：

1)将所述柔性打磨头的本体的至少一部分置于所述异形管道内；

2)开启所述手电钻，以使所述柔性打磨头在所述钻夹头的驱动下在所述异形管道旋转，从而对所述异形管道的内壁进行打磨。

可选地，如上述的方法还包括：采用具有高粗糙度的柔性打磨头对所述异形管道的内壁进行预打磨；将具有高粗糙度的柔性打磨头替换为低粗糙度的柔性打磨头，对所述异形管道的内壁进行精细打磨。

该柔性打磨装置结构简单，操作方便，便于拆卸和组装。该装置的柔性打磨头可根据不同的需要进行更换。并且通过更换不同粗糙度的柔性打磨头，可以对异形管道进行多次打磨，保证打磨质量。因此此柔性打磨装置特别适用于复杂的异形管道或者腔体结构。

附图说明

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明第一实施例的柔性打磨工具的示意图。

图2是本发明第一实施例的手电钻示意图。

图3是本发明第一实施例的柔性打磨头示意图和俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语""长度"、"上"、"下"、" 前"、"后"、"左"、"右"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下文公开了实施方式或例子用来实现发明的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚地目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

图1是本发明第一实施例的柔性打磨工具的示意图。图2本发明第一实施例的手电钻示意图。图3是本发明第一实施例的柔性打磨头示意图和俯视图。其中，图3-1是本发明第一实施例的柔性打磨头的示意图。图3-2是本发明第一实施例的柔性打磨头的俯视图。

如图1所示，本实施例公开的柔性打磨工具包括手电钻1，柔性打磨头 2。其中柔性打磨头2固定连接在手电钻1上。

如图2所示，手电钻1为手持式手枪钻，如戈麦斯16.8V充电式电钻、德国卡玛顿充电式手电钻、博世(BOSCH)GBM340手电钻等均可。手电钻的选用牌号、型号等不作为对本方案的限制。以下简要介绍与本申请相关的手电钻的结构。

如图2所示，手电钻1包括钻夹头11，正反转转换开关12，调速开关 (未示出)，开关锁定按钮(未示出)。钻夹头11位于在手电钻1的动力输出口处，即类似手枪的发射口处。钻夹头11上具有类似螺钉类的旋紧结构，可通过该旋紧结构拧紧安装其上的柔性打磨头2。需知，钻夹头11可以有不同结构的旋紧结构，其可能根据手电钻1的设计不同而变化。只要保证钻夹头11可以固定连接柔性打磨头2即可。钻夹头11的结构、尺寸等不作为对本实施例的限制。

正反转转换开关12可控制钻夹头11的正转和反转，进而控制安装其上的柔性打磨2的正转和反转。以实现对待打磨异形管道的正向、反向的双向打磨。此双向旋转可以消除不同方向的毛刺，提升打磨质量。

调速开关可控制钻夹头11的旋转速度，进而控制安装其上的如柔性打磨头22的旋转速度。实现对异性管道的不同打磨速度，以适应异形管道不同的需求，提升打磨质量。

钻夹头11上还可以设置辅助的开关锁定按钮，该开关锁定按钮可保证钻夹头11持续旋转，而无需一直手动按住手电钻1的开关按钮。进而可以保证安装在钻夹头11上的柔性打磨头2可以持续旋转，实现对异形管道的长时间打磨。

正反转转换开关12，调速开关，开关锁定按钮的设置皆是为了方便对异形管道打磨而设置。进一步地说，手电钻1上还具有其他结构，只要该其他结构能够不影响柔性打磨头2对异性管道的旋转打磨，都可以根据需要设计。因此手电钻可以根据需要选择多种种类、牌号，只要具备钻夹头加紧柔性打磨头，并使该柔性打磨头旋转即可。此处不作为对本实施例的限制。

如图3-1所示，柔性打磨头2包括本体21和端头22。该本体21为可弯折的细长形状。即在本实施例中柔性打磨头2形状为长条状，由橡胶材料制成(简称橡胶条2)。其可以根据异形管道形状弯折。该柔性打磨头2 的端头22固定连接在上述的钻夹头11上，其本体21的至少一部分深入异形管道中，对该异形管道进行打磨。

进一步地说，柔性打磨头2材料的选用不局限为橡胶。只要保证该柔性打磨头具有柔性可弯折，且可以伸入需要打磨的异形管道内，并可以旋转打磨该异形管道即可。柔性打磨头材料的选用不作为对本实施例的限制。

该橡胶条2截面可为多种，本实施例中为圆柱形，且该圆柱形截面的直径为2～6mm。如图3-2所示。橡胶条2的长度可以根据需要打磨的异形管道的长度而自行设置。但需保证橡胶条2的长度比待打磨的异形管道的长，且手枪钻1方便操作。橡胶条的截面形状、截面尺寸、长度等均不作为对本实施例的限制。

另外，根据需要打磨的异形管道不同，可以根据待打磨的异形管道的预定粗糙度，选用不同粗糙度的橡胶条2。如异形管道粗糙度大于RA12.5，可以选用比他低一级的粗糙度为RA6.3的橡胶条2进行打磨。进一步地说，对于粗糙度高的异形管道，为了保证打磨质量，可以选用不同粗糙度的橡胶条2多次打磨精整。如可以首先选用粗糙度高的橡胶条2进行打磨，如粗糙度RA12.5。在该异形管道被打磨完成后，再选用粗糙度低一级别的橡胶条2进行精整，如粗糙度RA6.3。因此根据不同的待打磨异形管道，可以选用不同的橡胶条2。橡胶条的粗糙度不作为对本实施例的限制。

本实施例涉及的异形管道柔性打磨装置可以采用以下的操作方法进行对异形管道的打磨。

1)将所述柔性打磨头2的本体的至少一部分置于待打磨的异形管道内。即柔性打磨头2可以根据需要将一部分本体置于异形管道内，也可以全部置于异形管道内。

2)开启手电钻1的开关，手电钻1的动力传递到钻夹头11上。使柔性打磨头2在钻夹头11的驱动下，在待打磨的异形管道内旋转，从而对待打磨的异形管道的内壁进行打磨。

旋转的柔性打磨头2与管道内部不断摩擦，对管道表面凸起的微小凸起进行打磨，使管道内部粗糙度降低，提升了管道内部表面质量。

当然，也可以根据需要打磨的异形管道不同，在手电钻上更换不同柔性打磨头进行多次精整打磨，以提升打磨质量。如先采用具有高粗糙度的柔性打磨头对待打磨的异形管道的内壁进行预打磨。再将具有高粗糙度的柔性打磨头替换为低粗糙度的柔性打磨头，对该待打磨的异形管道的内壁进行精整打磨。该高粗糙度和低粗糙度的柔性打磨头的选用，可以根据待打磨的异形管道粗糙度而自行设定。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种柔性打磨装置，用于对异形管道进行打磨，包括：

手电钻，包括钻夹头；

柔性打磨头，一端通过所述钻夹头固定连接在所述手电钻上，所述柔性打磨头具有本体，所述本体为可弯折的细长形状，用于对所述异形管道的内壁进行打磨。

2.如权利要求1所述的柔性打磨装置，其中所述柔性打磨头包含橡胶材料。

3.如权利要求1所述的柔性打磨装置，其中所述柔性打磨头具有圆柱形截面。

4.如权利要求3所述的柔性打磨装置，其中所述柔性打磨头的圆柱形截面的直径为2～6mm。

5.如权利要求1-4任一所述的柔性打磨装置，其中所述柔性打磨头具有根据所述异形管道预定的粗糙度。

6.如权利要求1所述的柔性打磨装置，其中所述手电钻还包括：

正反转切换开关，用于控制所述柔性打磨头在正向和反向旋转之间进行切换，以对所述异形管道的内壁进行双向打磨。

7.如权利要求6所述的柔性打磨装置，其中所述手电钻还包括：

调速开关，用于控制所述柔性打磨头的旋转速度。

8.一种利用如权利要求1-7任一所述的柔性打磨装置对异形管道进行打磨的方法：

将所述柔性打磨头的本体的至少一部分置于所述异形管道内；

开启所述手电钻，以使所述柔性打磨头在所述钻夹头的驱动下在所述异形管道旋转，从而对所述异形管道的内壁进行打磨。

9.如权利要求8所述的方法，还包括：

采用具有高粗糙度的柔性打磨头对所述异形管道的内壁进行预打磨；

将具有高粗糙度的柔性打磨头替换为低粗糙度的柔性打磨头，对所述异形管道的内壁进行精整打磨。