CN113199385B - 一种应用有方型抛光辊子的抛光工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，包括方型抛光辊子、抛光平台、工件架、抛光槽及用于移动方型抛光辊子的X轴进给机构与Z轴进给机构及Y轴进给机构，工件架安装于抛光槽内；Y轴进给机构包括型材架、型材连接件、电机、齿条、齿轮、电机连接件及滑块，型材架通过型材连接件固定于滑块，滑块可滑动的安装于抛光平台，电机通过电机连接件固设于抛光平台，齿轮安装于电机的输出端，齿条与齿轮之间啮合配合且齿条安装于滑块上。该抛光工具结构紧凑，根据仿形加工原理，方型抛光辊子可以加工直角面、矩形盒等工件，提高抛光效率，同时保证抛光效果。
Description
技术领域
本发明涉及流体抛光技术领域，具体是一种应用有方型抛光辊子的抛光工具及抛光工具。
背景技术
与传统机械抛光技术相比，流体抛光借助流体驱使磨粒冲击工件表面，避免了抛光工具与工件表面之间的直接接触，大大改善了抛光加工后工件的表面质量，实现了光滑表面的加工。
以动压润滑理论为基础的液动压抛光也是流体抛光技术的一种。含有磨粒的抛光液覆盖于抛光轮表面的几何槽型上，带槽结构单元的抛光工具与工件间保持极小的间距。当开始抛光时，主轴带动辊子旋转，间隙中的流体存在速度梯度而产生剪切力，同时辊子与工件相对运动，抛光液从大口进小口出从而产生动压力，在剪切力和动压力的作用下，抛光液中的磨粒冲击工件表面以完成加工。
现有线性液动压抛光工具很少有专门针对直角面或矩形状的盒子等的抛光，当需要对该类工件抛光时，往往先对直角面的一个面先进行加工，待一个面完成后，再对下一个直角面进行操作，导致加工效率低，耗时久，无疑增加时间成本，进而增加企业的生产成本，不利于上述抛光工具在抛光技术领域的推广及应用。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明的发明目的在于提供一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，该抛光工具结构紧凑，根据仿形加工原理，方型抛光辊子可以加工直角面、矩形盒等工件，提高抛光效率，同时保证抛光效果，有利于上述应用有方型抛光辊子的抛光工具在抛光技术领域的推广及应用。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案:一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，包括方型抛光辊子、抛光平台、工件架、抛光槽及用于移动所述方型抛光辊子的X轴进给机构与Z轴进给机构及Y轴进给机构，所述工件架安装于所述抛光槽内；所述Y轴进给机构包括型材架、型材连接件、电机、齿条、齿轮、电机连接件及滑块，所述型材架通过所述型材连接件固定于所述滑块，所述滑块可滑动的安装于所述抛光平台，所述电机通过所述电机连接件固设于所述抛光平台，所述齿轮安装于所述电机的输出端，所述齿条与所述齿轮之间啮合配合且所述齿条安装于所述滑块上；启动所述电机，带动所述齿轮，从而带动所述齿条，所述齿条带动所述滑块沿着所述抛光平台运动，从而带动所述方型抛光辊子沿着y轴方向运动。
作为本发明的一种优选方案，所述X轴进给机构与Z轴进给机构包括第一伺服电机、第一滚珠丝杆、第一滑块、第一联轴器、连接件、第二伺服电机、第二滚珠丝杆、第二滑块及第二联轴器，所述第二联轴器连接于所述第二伺服电机与所述第二滚珠丝杆之间，所述第二滑块安装于所述第二滚珠丝杆上；启动所述第二伺服电机，在所述第二联轴器作用下，将动力传递给所述第二滚珠丝杆，从带动所述第二滑块，实现所述方型抛光辊子沿着x轴方向运动；所述连接件连接在所述第一滑块与所述第二伺服电机，所述第一联轴器连接于所述第一伺服电机与所述第一滚珠丝杆之间，所述第一滑块安装于所述第一滚珠丝杆上，启动所述第一伺服电机，在所述第一联轴器的作用下，将动力传递给所述第一滚珠丝杆，从而带动所述第一滑块，实现所述方型抛光辊子沿着z轴方向运动。
作为本发明的一种优选方案，所述X轴进给机构与所述Z轴进给机构还包括从动滑块与从动导轨，所述从动滑块安装于所述第二滚珠丝杆的尾部，并与所述从动导轨相适配。
作为本发明的一种优选方案，所述抛光平台上两边设有带燕尾槽的导轨，所述滑块与所述导轨相适配。
作为本发明的一种优选方案，所述从动导轨与所述第一滚珠丝杆均固设于所述型材架上。
作为本发明的一种优选方案，所述抛光平台为正方体结构，所述抛光槽为正方形且位于所述抛光平台中间位置设置，所述工件架通过电磁力被吸附于所述抛光槽内。
作为本发明的一种优选方案，所述型材架是由多根规格一致但长度不同的铝型材在所述型材连接件的作用下连接而成。
作为本发明的一种优选方案，所述方型抛光辊子包括呈镂空方体结构的辊子本体，所述辊子本体的各个侧面均布有类齿结构，同个侧面上的多个所述类齿结构之间相互平行设置；所述辊子本体的上表面开设有多个排气孔，所述排气孔与所述辊子本体内部相贯通设置。
作为本发明的一种优选方案，所述辊子本体上表面中心位置处设有用于与抛光工具连接的连接孔，所述连接孔贯穿所述辊子本体设置。
作为本发明的一种优选方案，所述类齿结构的截面为抛物线形。
与现有技术相比，本发明中的有益效果是：本发明中的一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，该抛光工具结构紧凑，通过设置方型抛光辊子、抛光平台、工件架、抛光槽及用于移动所述方型抛光辊子的X轴进给机构与Z轴进给机构及Y轴进给机构，根据仿形加工原理，方型抛光辊子可以加工直角面、矩形盒等工件，提高抛光效率，同时保证抛光效果，有利于上述应用有方型抛光辊子的抛光工具在抛光技术领域的推广及应用。
附图说明
图1是实施例中一种应用有方型抛光辊子的抛光工具中方型抛光辊子的结构示意图；
图2是实施例中一种应用有方型抛光辊子的抛光工具中方型抛光辊子的结构俯视图；
图3是实施例中一种应用有方型抛光辊子的抛光工具中方型抛光辊子的结构左视图；
图4是实施例中一种应用有方型抛光辊子的抛光工具中方型抛光辊子的结构仰视图；
图5是实施例中一种应用有方型抛光辊子的抛光工具的结构示意图；
图6是实施例中一种应用有方型抛光辊子的抛光工具的结构俯视图；
图7是实施例中一种应用有方型抛光辊子的抛光工具的结构仰视图；
图8是实施例中一种应用有方型抛光辊子的抛光工具中Y轴进给机构的结构示意图；
图9是实施例中一种应用有方型抛光辊子的抛光工具中X轴进给机构与Z轴进给机构的结构示意图。
附图标记：1、方型抛光辊子；2、抛光平台；3、工件架；4、抛光槽；5、型材架；6、型材连接件；7、电机；8、齿条；9、齿轮；10、电机连接件；11、滑块；12、第一伺服电机；13、第一滚珠丝杆；14、第一滑块；15、第一联轴器；16、连接件；17、第二伺服电机；18、第二滚珠丝杆；19、第二滑块；20、第二联轴器；21、从动滑块；22、从动导轨。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作详细说明。
实施例：如图1至图9所示，一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，包括方型抛光辊子1、抛光平台2、工件架3、抛光槽4及用于移动上述方型抛光辊子1的X轴进给机构与Z轴进给机构及Y轴进给机构，上述工件架3安装于上述抛光槽4内；上述Y轴进给机构包括型材架5、型材连接件6、电机7、齿条8、齿轮9、电机连接件10及滑块11，上述型材架5通过上述型材连接件6固定于上述滑块11，上述滑块11可滑动的安装于上述抛光平台2，上述电机7通过上述电机连接件10固设于上述抛光平台2，上述齿轮9安装于上述电机7的输出端，上述齿条8与上述齿轮9之间啮合配合且上述齿条8安装于上述滑块11上；启动上述电机7，带动上述齿轮9，从而带动上述齿条8，上述齿条8带动上述滑块11沿着上述抛光平台2运动，从而带动上述方型抛光辊子1沿着y轴方向运动。
X轴进给机构与Z轴进给机构包括第一伺服电机12、第一滚珠丝杆13、第一滑块14、第一联轴器15、连接件16、第二伺服电机17、第二滚珠丝杆18、第二滑块19及第二联轴器20，上述第二联轴器20连接于上述第二伺服电机17与上述第二滚珠丝杆18之间，上述第二滑块19安装于上述第二滚珠丝杆18上；启动上述第二伺服电机17，在上述第二联轴器20作用下，将动力传递给上述第二滚珠丝杆18，从带动上述第二滑块18，实现上述方型抛光辊子1沿着x轴方向运动；上述连接件16连接在上述第一滑块14与上述第二伺服电机17，上述第一联轴器15连接于上述第一伺服电机12与上述第一滚珠丝杆13之间，上述第一滑块14安装于上述第一滚珠丝杆13上，启动上述第一伺服电机12，在上述第一联轴器15的作用下，将动力传递给上述第一滚珠丝杆13，从而带动上述第一滑块14，实现上述方型抛光辊子1沿着z轴方向运动。
为了保证在移动过程中的稳定性，上述X轴进给机构与上述Z轴进给机构还包括从动滑块21与从动导轨22，上述从动滑块21安装于上述第二滚珠丝杆18的尾部，并与上述从动导轨22相适配。上述抛光平台2上两边设有带燕尾槽的导轨，上述滑块11与上述导轨相适配。
为了保证抛光工具结构的稳定性，上述从动导轨22与上述第一滚珠丝杆13均固设在上述型材架5上。
抛光平台2为正方体结构，上述抛光槽4为正方形且位于上述抛光平台2中间位置设置，抛光槽4用来盛放抛光液并将上述工件架3通过电磁力被吸附于上述抛光槽4内。
型材架5是由多根规格一致但长度不同的铝型材在上述型材连接件6的作用下连接而成，制造简单，能够有效降低制造成本。
方型抛光辊子1包括呈镂空方体结构的辊子本体1，辊子本体1-1为棱长为120mm的镂空正方体结构，根据仿形加工原理，方型抛光辊子通过与工件的相对位移来带动抛光液产生动压力，在剪切力和动压力的作用下，抛光液中的磨粒冲击工件表面以完成加工，适用于加工直角面、矩形盒等工件抛光。上述辊子本体1-1的各个侧面均布有类齿结构1-2，为了进一步保证辊子在抛光过程中的材料去除率和去除均匀性得到提升，同个侧面上的多个上述类齿结构1-2之间相互平行设置，通过该种设置方式能够有效保证抛光加工过程的材料去除率和去除均匀性。
类齿结构1-2形成液动压，从而使抛光液中的磨粒冲击工件表面以完成加工。类齿结构1-2使抛光辊子在工作时产生更大、更均匀的线性压力场，从而使工件的抛光效率和表面各个位置的抛光均一性都进得到提升。
辊子本体1-1的上表面开设有多个排气孔1-3，上述排气孔1-3与上述辊子本体1-1内部相贯通设置，用于工作时排出抛光辊子内的空气。上述排气孔1-3为四个，上述排气孔1-3为边长为24mm，深度为10mm的正方形通孔。
为了便于辊子安装在抛光工具上，辊子本体1-1上表面中心位置处设有用于与抛光工具连接的连接孔1-4，上述连接孔1-4贯穿上述辊子本体1-1设置。上述连接孔1-4为四个，四个上述连接孔1-4之间等距设置。上述连接孔1-4为直径为5mm的圆形通孔。
辊子本体1-1侧面各均匀分布有12个类齿结构1-2，共计48个类齿结构1-2，上述类齿结构1-2的截面为抛物线形。类齿结构1-2的长度为118mm，高度为6mm。相邻类齿结构1-2的间距为5mm。方型抛光辊子底部中心有边长100mm，深110mm的正方形槽。抛光辊子侧面厚10mm，保证抛光辊子的结构强度，进而保证其使用效果。
方型抛光辊子整体由铝合金材料制成，铝合金型材具有自重轻、强度高、耐腐蚀及变形量小等优点，能够有效保证方型抛光辊子的使用寿命，降低用户的使用成本，有利于上述方型抛光辊子在抛光工具上的推广及应用。
抛光工序具体实施步骤如下：
工件固定与前期准备：工件用熔化了的石蜡平整贴在在工件架3中心，工件架3通过电磁吸力固定在抛光槽4内部中心，将抛光液加入抛光槽4至指定刻度线；
y轴进给机构：启动电机7，通过齿轮传动将方型抛光辊子1移动至指定位置；
x轴进给机构：启动第二伺服电机17，从而带动第二滚珠丝杆18转动，进而方型抛光辊子1随着第二滑块19移动至指定位置；
z轴进给机构：启动第一伺服电机12，从而带动第一滚珠丝杆13转动，进而方型抛光辊子1随着第一滑块14移动至指定位置；
抛光加工：启动第一伺服电机12，并给其两段连续相同时长但方向相反的脉冲信号，这两段连续交替给道第一伺服电机12上，从而使其不断正反转，驱动方型抛光辊子1做上下往复运动，进而使抛光液中的磨粒撞击工件表面，从而完成高效且均匀抛光；
工件拆卸：在完成指定时间的抛光加工后，将第一伺服电机12反转，方型抛光辊子1提升，再依次启动第二伺服电机17和电机7，使得方型抛光辊子1远离工件。关闭电磁吸力，将工件架6从抛光槽4底部取出，最后通过热处理取下已抛光工件。
本实施例中的一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，该抛光工具结构紧凑，通过设置方型抛光辊子1、抛光平台2、工件架3、抛光槽4及用于移动所述方型抛光辊子的X轴进给机构与Z轴进给机构及Y轴进给机构，方型抛光辊子1表面形成用于形成液动压的类齿结构1-2，从而使抛光液中的磨粒冲击工件表面以完成加工，根据仿形加工原理，方型抛光辊子可以加工直角面、矩形盒等工件，提高抛光效率，同时保证抛光效果，有利于上述应用有方型抛光辊子的抛光工具在抛光技术领域的推广及应用。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
尽管本文较多地使用了图中附图标记：1、方型抛光辊子；2、抛光平台；3、工件架；4、抛光槽；5、型材架；6、型材连接件；7、电机；8、齿条；9、齿轮；10、电机连接件；11、滑块；12、第一伺服电机；13、第一滚珠丝杆；14、第一滑块；15、第一联轴器；16、连接件；17、第二伺服电机；18、第二滚珠丝杆；19、第二滑块；20、第二联轴器；21、从动滑块；22、从动导轨等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (7)
1.一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，其特征在于：包括方型抛光辊子(1)、抛光平台(2)、工件架(3)、抛光槽(4)及用于移动所述方型抛光辊子(1)的X轴进给机构与Z轴进给机构及Y轴进给机构，所述工件架(3)安装于所述抛光槽(4)内；所述Y轴进给机构包括型材架(5)、型材连接件(6)、电机(7)、齿条(8)、齿轮(9)、电机连接件(10)及滑块(11)，所述型材架(5)通过所述型材连接件(6)固定于所述滑块(11)，所述滑块(11)可滑动的安装于所述抛光平台(2)，所述电机(7)通过所述电机连接件(10)固设于所述抛光平台(2)，所述齿轮(9)安装于所述电机(7)的输出端，所述齿条(8)与所述齿轮(9)之间啮合配合且所述齿条(8)安装于所述滑块(11)上；启动所述电机(7)，带动所述齿轮(9)，从而带动所述齿条(8)，所述齿条(8)带动所述滑块(11)沿着所述抛光平台(2)运动，从而带动所述方型抛光辊子(1)沿着y轴方向运动；
所述X轴进给机构与Z轴进给机构包括第一伺服电机(12)、第一滚珠丝杆(13)、第一滑块(14)、第一联轴器(15)、连接件(16)、第二伺服电机(17)、第二滚珠丝杆(18)、第二滑块(19)及第二联轴器(20)，所述第二联轴器(20)连接于所述第二伺服电机(17)与所述第二滚珠丝杆(18)之间，所述第二滑块(19)安装于所述第二滚珠丝杆(18)上；启动所述第二伺服电机(17)，在所述第二联轴器(20)作用下，将动力传递给所述第二滚珠丝杆(18)，从而带动所述第二滑块(19)，实现所述方型抛光辊子(1)沿着x轴方向运动；所述连接件(16)连接所述第一滑块(14)与所述第二伺服电机(17)，所述第一联轴器(15)连接于所述第一伺服电机(12)与所述第一滚珠丝杆(13)之间，所述第一滑块(14)安装于所述第一滚珠丝杆(13)上，启动所述第一伺服电机(12)，在所述第一联轴器(15)的作用下，将动力传递给所述第一滚珠丝杆(13)，从而带动所述第一滑块(14)，实现所述方型抛光辊子(1)沿着z轴方向运动；
所述方型抛光辊子(1)包括呈镂空方体结构的辊子本体(1-1)，所述辊子本体(1-1)的各个侧面均布有类齿结构(1-2)，同个侧面上的多个所述类齿结构(1-2)之间相互平行设置；所述辊子本体(1-1)的上表面开设有多个排气孔(1-3)，所述排气孔(1-3)与所述辊子本体(1-1)内部相贯通设置；
所述类齿结构(1-2)的截面为抛物线形。
2.根据权利要求1所述的一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，其特征在于：所述X轴进给机构与所述Z轴进给机构还包括从动滑块(21)与从动导轨(22)，所述从动滑块(21)安装于所述第二滚珠丝杆(18)的尾部，并与所述从动导轨(22)相适配。
3.根据权利要求2所述的一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，其特征在于：所述抛光平台(2)上两边设有带燕尾槽的导轨，所述滑块(11)与所述导轨相适配。
4.根据权利要求3所述的一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，其特征在于：所述从动导轨(22)与所述第一滚珠丝杆(13)均固设于所述型材架(5)上。
5.根据权利要求4所述的一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，其特征在于：所述抛光平台(2)为正方体结构，所述抛光槽(4)为正方形且位于所述抛光平台(2)中间位置设置，所述工件架(3)通过电磁力被吸附于所述抛光槽(4)内。
6.根据权利要求5所述的一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，其特征在于：所述型材架(5)是由多根规格一致但长度不同的铝型材在所述型材连接件(6)的作用下连接而成。
7.根据权利要求1所述的一种应用有方型抛光辊子的抛光工具，其特征在于：所述辊子本体(1-1)上表面中心位置处设有用于与抛光工具连接的连接孔(1-4)，所述连接孔(1-4)贯穿所述辊子本体(1-1)设置。
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