[实用新型]磨粒软固结气压砂轮的制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及软固结磨粒气压砂轮精密加工领域。 

背景技术

针对模具自由曲面光整过程中，选择软固结磨粒群气压砂轮作为抛光工具，结合机械人控制系统，可提供一种高效的自动化光整方法。一般情况下，模具表面与抛光工具间的接触为非一致曲率接触状态。通过优化抛光工具的设计方案，探究不同接触条件下的材料去除机理，以及研究不同抛光条件组合下的磨粒运动状态和分布特性都是为了在抛光时获得理想磨粒特性，从而获得较优表面质量和较高抛光效率。 

所谓软固结磨粒群气压砂轮抛光工具是指：以半球形橡胶材质为供力基体，内部可通过调节充气压力控制加工应力，在橡胶表面通过高聚物粘结剂均匀涂覆磨粒层从而对加工表面起到切削作用。到目前为止，尚无有效方法能够使磨粒稳定而又均匀地固结于半球型橡胶表面，从而形成有利于材料去除的磨粒运动状态和分布特性。鉴于该工具在抛光过程中扮演的重要角色，设计和开发软固结磨粒气压砂轮制备装置是一项有意义和深度的工作。 

发明内容

为了克服现有技术不能在半球形或者球冠形气压砂轮表面通过高聚物粘结剂固结一层厚度均匀、粘结性能稳定的磨粒群的缺点，本实用新型提供了一种便于直接观测调整且操作便捷的磨粒固结装置。 

磨粒软固结气压砂轮的制备装置，其特征在于主要包括磨粒固化平台、涂胶装置和喷砂装置；所述磨粒固化平台分为上层平台和下层 平台，所述的下层平台支撑在底座上，所述的上层平台设置涂胶装置和喷砂装置；所述涂胶装置，主要运用于液态粘结剂，由进胶口、胶桶、出胶开关、输胶管和喷胶头构成；所述喷砂装置主要由塑料砂囊，喷砂推力器、输砂管和喷头构成； 

所述磨粒固化平台保持水平；所述仿形支架可旋转地设置在所述的旋转架上，所述仿形支架一端成半球形用于配合气压砂轮，另一端则固定于下层平台； 

所述旋转架通过齿轮机构连接调位手柄。 

进一步，所述涂胶装置垂直安装于所述的上层平台，喷胶头中心轴与所述的仿形支架对称中心轴保持在同一条直线上。 

再进一步，所述喷砂装置安装于所述的上层平台，喷头与砂轮成15度至45度角所述的砂囊的上下两部分通过螺纹连接，推力器装于所述的砂囊末端，所述的喷头装有柔性关节。 

更进一步，输胶管通过第二滑动套连接所述的上层平台；所述的输砂管通过第一滑动套连接所述的上层平台。 

本实用新型的技术构思为：将半球形砂轮装配于仿形支架上，要求仿形支架尺寸与砂轮内径尺寸一致，以至于当砂轮装配在支架上时，支架外表面将于砂轮内表面紧密贴合，为任意局部区域提供刚性支撑，使砂轮外部表面处于伸展姿态，且无任何挤压折皱。调整砂轮位置，使得中心对称轴保持垂直状态，其中心点与喷头中心点连线成垂直状态。 

添加液态粘结剂于胶桶中，保持喷胶口中心线与砂轮中心线处于同一条直线，且按照上述砂轮尺寸调整喷头至砂轮的距离，出胶开关为旋钮式，可控制出胶量的多少。当出胶开关打开时，液态粘结剂通 过喷头流向砂轮顶部，通过重力原理使粘结剂覆盖砂轮外表面，且通过调位手柄控制砂轮旋转，使得粘结剂均匀涂覆与砂轮整个外表面，损耗的粘结剂将通过回收流道被重新收集。在这个过程中需要注意的是，通过调整喷胶头高度保证粘结剂下流距离从而获得理想的涂胶效果，通过调位手柄实时控制砂轮旋转姿态，使得当粘结剂在砂轮表面涂覆时，可获得均匀效果。 

随后将磨粒装入砂腔中，构成气固混合物，控制推力器将带有磨粒的内腔气体从喷头喷至砂轮表面进行固化。这个过程分为三个阶段：1，调整喷头姿态，使其与砂轮中心线成15-20度角，对半球形砂轮顶部进行磨粒植入；2，调整喷头姿态，使其与砂轮中心线成20-30度角，对砂轮下层球冠部分进行磨粒植入；3，调整喷头姿态，使其与砂轮中心线成30-40度角，对砂轮根部球冠部分进行磨粒植入。通过控制推力器能够将腔内气固混合物等速等量地植入砂轮表面，在这个过程中，通过调位手柄控制砂轮旋转，使得磨粒能够均匀固化于砂轮表面，并可对缺陷表面进行修复。 

本实用新型的有益效果在于：针对球面形表面难以进行磨粒均匀固化的难点，给出了一种较为理想的手动制备方案；通过涂胶装置的设计，利用重力原理，可使任意液态粘结剂均匀涂覆于砂轮球面；通过喷砂装置的设计，能够按照砂轮的设计要求，植入不同粒度的磨粒；该方案便于试验操作和处理、控制方法准确度高、适用面广；能够为软固结磨粒群气压砂轮精密光整提供了工艺保障；为该抛光技术在模具抛光领域发挥其技术优势和应用潜力奠定重要基础。 

附图说明