CN208005434U - 一种钻床驱动的薄片抛光机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种钻床驱动的薄片抛光机构，包括驱动部件、从动部件、基板；驱动部件安装在钻床主轴夹头上，从动部件垂直固定安装在基板上，与驱动部件组成抛光工件的摩擦副。本实用新型利用生产单位普遍配置的钻床，考虑薄片工件的结构特征和抛光工艺要求，用机床驱动抛光替代了手工抛光，有效地解决了薄片工件抛光的质量效率问题。该机构具有结构简单，加工效率高，加工质量稳定可靠，加工范围可调等优点。

Description

一种钻床驱动的薄片抛光机构

技术领域

本实用新型涉及机械冷加工工艺领域，具体为一种钻床驱动的薄片抛光机构，用于细小薄片零件表面抛光。

背景技术

对窄小细长薄片工件(厚度小于1mm)进行抛光，目前主要还是采用工人手工机械抛光方式进行。由于薄片工件厚度最小达到0.04mm，窄小菲薄，刚性差，手工机械抛光容易产生弯折、抛光不均匀等缺陷，对操作工的操作技能要求高。而且操作工的技术、体能、工作状态对工件加工质量影响明显，不同批次的产品质量容易出现波动。另外，手工机械抛光一般操作方法是将工件按压在垫板上，将麂皮包裹在木条上，手工抛光，加工完成一面后，清理工件，翻面加工另一面，抛光效率低。而目前市场上的抛光机设备，单台价格昂贵，且由于窄小细长薄片工件本身结构形状的限制，目前的抛光机设备并不适合于窄小细长薄片工件的抛光。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提出一种钻床驱动的薄片抛光机构，利用生产单位普遍配置的钻床，考虑薄片工件的结构特征和抛光工艺要求，用机床驱动抛光替代了手工抛光，有效地解决了薄片工件抛光的质量效率问题。该机构具有结构简单，加工效率高，加工质量稳定可靠，加工范围可调等优点。

本实用新型的技术方案为：

所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：包括驱动部件、从动部件、基板；驱动部件安装在钻床主轴夹头上，从动部件垂直固定安装在基板上，与驱动部件组成抛光工件的摩擦副；

所述驱动部件包括驱动轴、驱动抛光部件、膨胀轮、压紧垫片、调整螺母；所述驱动轴分为夹持段、摩擦抛光段、摩擦驱动段，所述夹持段直径与钻床夹头规格匹配；所述驱动抛光部件包裹在驱动轴摩擦抛光段上，构成驱动抛光轮；所述膨胀轮套在驱动轴的摩擦驱动段，所述调整螺母与驱动轴端部螺纹配合，通过转动调整螺母配合压紧垫片对膨胀轮轴向施压，使膨胀轮受压径向膨胀；

所述从动部件包括从动轴、从动抛光部件、从动轴套；所述从动轴套套在从动轴上，并与从动轴间隙配合；所述从动轴套分为摩擦驱动段和摩擦抛光段，从动轴套的摩擦驱动段外圆滚花，与驱动部件的膨胀轮组成驱动摩擦副；所述从动抛光部件包裹在从动轴套的摩擦抛光段上，构成从动抛光轮。

进一步的优选方案，所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：所述夹持段直径不小于且驱动轴整体刚度不小于HRC35；所述从动轴与基板上的螺纹孔配合，垂直安装在基板上；且从动轴螺纹段外径不小于M8，且从动轴螺纹段整体刚度不小于HRC35。

进一步的优选方案，所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：所述驱动抛光部件的宽度与驱动轴的摩擦抛光段的轴向长度等长，长度比驱动轴的摩擦抛光段周长长5mm～10mm，绕驱动轴摩擦抛光段外圆包裹一周，构成驱动抛光轮；所述驱动抛光部件的带头通过楔块插入驱动轴摩擦抛光段的开口槽中。

进一步的优选方案，所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：所述从动抛光部件的宽度与从动轴套摩擦抛光段的轴向长度等长，长度比从动轴套摩擦抛光段周长长5mm～10mm，绕从动轴套摩擦抛光段外圆包裹一周，构成从动抛光轮；所述从动抛光部件的带头通过楔块插入从动轴套摩擦抛光段的开口槽中。

进一步的优选方案，所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：所述驱动抛光部件和从动抛光部件为抛光砂纸或麂皮。

进一步的优选方案，所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：所述膨胀轮采用聚氨酯橡胶，膨胀轮内孔直径比驱动轴摩擦驱动段直径大1mm。

进一步的优选方案，所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：从动轴套内孔表面粗糙度以及从动轴与从动轴套配合段表面粗糙度均优于0.8，保证从动轴与从动轴套相对转动灵活。

有益效果

本实用新型提出的薄片抛光机构主要组成部分驱动部件和从动部件结构简单，选用常用材料制造。尺寸和形位要求不高，生产成本低。机构安装方便，调试简单。使用时出现抛光轮磨损后，只需将楔拔出，更换砂纸，将楔插入开口槽，驱动部件装回机床主轴，从动部件装回基板即可。

使用该薄片抛光机构抛光工件，相比手工抛光，操作难度和劳动强度大大降低，机构正常工作时，操作者的因素影响小，批次质量波动小，工件质量稳定可靠。而且薄片抛光机构加工效率高，薄片抛光机构抛光轮快速滚动抛光工件，工件两面同时受到挤压摩擦抛光，相比手工抛光，工作效率提高10倍以上。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：驱动部件主视图；

图2：驱动部件侧视图；

其中：1、驱动轴；2、驱动抛光部件；3、膨胀轮；4、压紧垫片；5、调整螺母；6、楔；

图3：从动部件主视图；

图4：从动部件侧视图；

其中：7、从动轴；8、从动抛光部件；9：从动轴套；

图5：基板主视图；

图6：基板侧视图；

图7：薄片抛光机构示意图；

其中：10、基板；11、从动部件；12、待抛光工件；13、钻床；14、驱动部件；15、钻床台面。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

抛光属于用微细磨粒进行的切削加工，并伴随有因摩擦引起高温而产生挤擦工件表面层的塑性加工，还有磨粒在温度和压力作用下与金属表面层发生的化学作用。抛光可以提高工件表面质量，但不能提高工件尺寸精度和几何精度。

薄壁工件外形尺寸小，结构简单，表面粗糙度要求高，一部分工件硬度较高。例如某型产品中的连接片厚0.045mm，最大外形尺寸46X5mm，光亮淬火后硬度达HRC40。工件过薄，刚性差，加工时容易弯折。工件窄小，加工时夹持困难。

一般情况下薄片工件抛光面是来料毛坯面，不经过切削加工。对尺寸和形位公差要求特别高的工件抛光前经过磨削工序。有硬度要求的工件经过热处理工序。抛光包括粗抛光工序、半精抛光工序、精抛光工序。粗抛光、半精抛光工序去除薄片工件表面微小凸起、工件四周细微毛刺。精抛光工序提高工件表面粗糙度。工序流程如表1所示。

表1抛光工序流程

粗抛光磨料使用目数较高的金相砂纸，可以高效去除毛刺。半精抛光磨料使用目数高的金相砂纸和抛光膏，提高工件表面质量。精抛光使用超细金相砂纸和抛光膏，追求高质量抛光表面。薄片抛光磨料种类和适用范围如表2所示。

表2磨料种类和适用范围

为了实现薄片工件抛光，本实用新型提出一种薄片抛光机构和方法。如图7所示，本实施例中钻床驱动的薄片抛光机构包括驱动部件14、从动部件11、基板10。基板10安装在钻床台面上6上，从动部件11垂直固定安装在基板10上，驱动部件14安装在钻床13主轴夹头上，与驱动部件14组成抛光工件的摩擦副。钻床主轴带动驱动部件转动，驱动部件上的膨胀轮与从动部件上的从动轴套挤压摩擦，摩擦力带动从动轴套绕从动轴转动。待抛光工件置于驱动部件与从动部件的摩擦抛光轮之间，摩擦抛光轮相向转动，构成抛光轮副，挤压摩擦工件，完成抛光。

驱动部件主要完成机构驱动和摩擦挤压工件的功能。如图1和图2所示，所述驱动部件包括驱动轴1、驱动抛光部件2、膨胀轮3、压紧垫片4、调整螺母5。

所述驱动轴分为夹持段、摩擦抛光段、摩擦驱动段。所述夹持段直径与钻床夹头规格匹配，装夹在钻床夹头上。为保证机构的刚性，避免驱动时产生让位，抛光时产生让刀，所述夹持段外径尺寸不宜过小，要求直径不小于且驱动轴整体刚度不小于HRC35。

所述驱动抛光部件的宽度与驱动轴的摩擦抛光段的轴向长度等长，长度比驱动轴的摩擦抛光段周长长5mm～10mm，绕驱动轴摩擦抛光段外圆包裹一周，构成驱动抛光轮；所述驱动抛光部件的带头通过楔块插入驱动轴摩擦抛光段的开口槽中。本实施例中，驱动抛光部件采用抛光砂纸，如果利用抛光膏抛光，则用麂皮替代抛光砂纸。

所述膨胀轮套在驱动轴的摩擦驱动段，膨胀轮材料为聚氨酯橡胶，膨胀轮内孔直径比驱动轴摩擦驱动段直径大1mm，保证膨胀轮有充足的膨胀空间。所述调整螺母与驱动轴端部螺纹配合，通过转动调整螺母配合压紧垫片对膨胀轮轴向施压，使膨胀轮受压径向膨胀。

从动部件主要完成机构从动运动和摩擦挤压工件的功能。如图3和图4所示，所述从动部件包括从动轴7、从动抛光部件8、从动轴套9。所述从动轴7与基板上的螺纹孔配合，垂直安装在基板上；且为保证机构的刚性，避免驱动时产生让位，抛光时产生让刀，从动轴螺纹段外径不小于M8，且从动轴螺纹段整体刚度不小于HRC35。

所述从动轴套套在从动轴上，并与从动轴间隙配合，径向间隙0.1mm左右；从动轴套内孔表面粗糙度以及从动轴与从动轴套配合段表面粗糙度均优于0.8，保证从动轴与从动轴套相对转动灵活。

所述从动轴套分为摩擦驱动段和摩擦抛光段，从动轴套的摩擦驱动段外圆滚花，增加与驱动部件膨胀轮的摩擦力，与驱动部件的膨胀轮组成驱动摩擦副；所述从动抛光部件的宽度与从动轴套摩擦抛光段的轴向长度等长，长度比从动轴套摩擦抛光段周长长5mm～10mm，绕从动轴套摩擦抛光段外圆包裹一周，构成从动抛光轮；所述从动抛光部件的带头通过楔块插入从动轴套摩擦抛光段的开口槽中。本实施例中，从动抛光部件采用抛光砂纸，如果利用抛光膏抛光，则用麂皮替代抛光砂纸。

基板在抛光机构中起到连接机床台面和装夹从动部件的作用。T型螺母螺栓穿过机床台面T型槽和基板矩形圆弧槽将基板紧固在台面上。从动部件通过螺纹旋合竖直安装在基板上。基板螺纹孔轴心与相邻圆弧台端面垂直度0.01mm以内，保证从动部件与基板垂直。基板结构如图5和图6所示。

采用上述装置进行薄片抛光的方法，包括以下步骤：

步骤1：将从动部件螺纹安装在基板上，使用角度尺和塞尺测量从动轴远端轴向偏差不大于0.02mm，确保从动部件轴心与基板垂直度不大于0.02mm；将基板安装在钻床台面与上，使用百分表测量基板端面四周差值不大于0.03mm，确保钻床台面与基板平行度不大于0.03mm；

步骤2：钻床主轴夹持驱动部件转动，使用百分表测量驱动轴径向跳动0.02mm以内，确保钻床主轴与驱动部件轴心同轴度不大于0.02mm；调整钻床主轴伸出高度，使驱动部件摩擦抛光段与从动部件摩擦抛光段位置对应；

步骤3：调整驱动轴轴心与从动轴轴心之间的距离D＝(d1+d2)/2+δ，d1为驱动抛光轮直径的实测值，d2为从动抛光轮直径的实测值，δ为待抛光薄片工件厚度；

步骤4：采用与待抛光薄片工件等厚的试块插入驱动抛光轮与从动抛光轮之间，观察试块与两侧抛光轮之间是否无间隙，若有间隙则再次调整钻床主轴直至无间隙；

步骤5：旋动驱动部件上的调整螺母，压紧垫片前移，挤压膨胀轮，膨胀轮径向膨胀，与从动部件上的从动轴套接触挤压，构成摩擦轮副；

步骤6：在摩擦轮副安装完成后，钻床给电进行机构跑合试验，要求驱动部件回转平稳，无摆动，摩擦轮副啮合线速度相等，无相对滑动。

机构跑合试验完成后，就可以进行薄片工件抛光了。抛光前清理工件，将工件置于航空汽油中浸泡、清洗，低压气吹干；将待抛光薄片工件插入驱动抛光轮与从动抛光轮之间，并沿抛光轮转动方向递进，完成抛光。其中手持工件进给平稳，避免工件弯折，且抛光时间不可过长，避免产生“橘皮”现象。当使用抛光膏抛光时，将抛光膏涂抹在工件上加工。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：包括驱动部件、从动部件、基板；驱动部件安装在钻床主轴夹头上，从动部件垂直固定安装在基板上，与驱动部件组成抛光工件的摩擦副；

所述驱动部件包括驱动轴、驱动抛光部件、膨胀轮、压紧垫片、调整螺母；所述驱动轴分为夹持段、摩擦抛光段、摩擦驱动段，所述夹持段直径与钻床夹头规格匹配；所述驱动抛光部件包裹在驱动轴摩擦抛光段上，构成驱动抛光轮；所述膨胀轮套在驱动轴的摩擦驱动段，所述调整螺母与驱动轴端部螺纹配合，通过转动调整螺母配合压紧垫片对膨胀轮轴向施压，使膨胀轮受压径向膨胀；

所述从动部件包括从动轴、从动抛光部件、从动轴套；所述从动轴套套在从动轴上，并与从动轴间隙配合；所述从动轴套分为摩擦驱动段和摩擦抛光段，从动轴套的摩擦驱动段外圆滚花，与驱动部件的膨胀轮组成驱动摩擦副；所述从动抛光部件包裹在从动轴套的摩擦抛光段上，构成从动抛光轮。

2.根据权利要求1所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：所述夹持段直径不小于且驱动轴整体刚度不小于HRC35；所述从动轴与基板上的螺纹孔配合，垂直安装在基板上；且从动轴螺纹段外径不小于M8，且从动轴螺纹段整体刚度不小于HRC35。

3.根据权利要求1所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：所述驱动抛光部件的宽度与驱动轴的摩擦抛光段的轴向长度等长，长度比驱动轴的摩擦抛光段周长长5mm～10mm，绕驱动轴摩擦抛光段外圆包裹一周，构成驱动抛光轮；所述驱动抛光部件的带头通过楔块插入驱动轴摩擦抛光段的开口槽中。

4.根据权利要求1所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：所述从动抛光部件的宽度与从动轴套摩擦抛光段的轴向长度等长，长度比从动轴套摩擦抛光段周长长5mm～10mm，绕从动轴套摩擦抛光段外圆包裹一周，构成从动抛光轮；所述从动抛光部件的带头通过楔块插入从动轴套摩擦抛光段的开口槽中。

5.根据权利要求3或4所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：所述驱动抛光部件和从动抛光部件为抛光砂纸或麂皮。

6.根据权利要求1所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：所述膨胀轮采用聚氨酯橡胶，膨胀轮内孔直径比驱动轴摩擦驱动段直径大1mm。

7.根据权利要求1所述一种钻床驱动的薄片抛光机构，其特征在于：从动轴套内孔表面粗糙度以及从动轴与从动轴套配合段表面粗糙度均优于0.8，保证从动轴与从动轴套相对转动灵活。