超精磨削機的製作方法

2023-04-23 02:52:36

專利名稱：超精磨削機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種超精磨削機，它具有一個在一個外殼上藉助於彈性的振動元件而懸掛的振動板，用於接納一個研磨工具，振動板可以經過一個由工作軸驅動的偏心輪而處於一種盤旋的或軌道式的振動運動，此種運動的軌道圓是由偏心輪的偏心距來確定的。
為對表面進行最佳加工而採用超精磨削機時應該針對具體的研磨任務對接納磨削機的振動板的研磨行程和驅動轉速進行選擇。因而例如為了要除去顏色和柒層，那麼選擇一個大的研磨行程是合適的，而對於中間研磨和精研磨，那麼選擇小的研磨行程是合適的。因為所有已知的超精磨削機都具有一個固定的研磨行程，振動板具有不變動偏心距，實現一個盤旋的振動運動。因此手工匠或家庭作坊工人為了達到高質量要求的研磨結果，必須備有並相應地使用多個具有不同研磨行程的超精磨削機。
為了只用一種超精磨削機來產生不同的研磨行程，(DE 198 20873.1)專利已經建議過，將偏心輪設計為振動板的不可缺少的組成部分，並使振動板可變換地連接到驅動軸上。在這種情況下，只是還必須維持多個具有不同的偏心輪偏心距的振動板，以後就按照研磨任務在磨削機上變更這種偏心距。
按本發明的超精磨削機具有下述的特徵工作軸可以有選擇地在兩個相反的轉向中的一個上轉動，而且設計偏心輪時使其在相反的兩個轉向上具有不同的偏心距相對來說其優點為它可以以兩種不同的研磨行程來工作，這些行程可以按研磨任務的要求而人工進行選擇，此時有兩種不同的研磨行程就是以近似最佳地完成許多不同的研磨任務。為了調定研磨行程，藉助於一個規定的手動開關只需要改變工作軸的旋轉方向，此時自身就實現具有大的或小的振動行程的所期望的粗磨或精磨。旋轉方向的改變優先是通過間接地或直接地經過一個減速箱驅動工作軸的電機和電氣換向裝置的可換向結構來實現的，但是也可以相應地設計一個在電機和工作軸之間布置的減速箱和一個機械的換向裝置來實現。
為了達到不同的研磨行程而改變工作軸的轉向還具有以下優點按本發明的一個優選的實施結構採用了換向裝置，它同時也能夠沒有問題地實現工作軸的轉速轉換，因而例如在大研磨行程時可以配低轉速，而在小研磨行程時可以配高轉速。因而就自動地調整了符合材料的研磨速度，而這個速度對於改善研磨結果有很大影響。對於具有轉速調整裝置的超精磨削機有另外還可以在有限的範圍內改變各自給定的轉速。
通過其它措施可以對超精磨削機提出其它有利的結構和改進方案。
按本發明的偏心輪在相反的轉動方向上具有不同的偏心距，這可以用特別簡單的方式來實現。按本發明的一個有利的實施方式，偏心輪由一個與工作軸抗扭地相連的同軸的傳遞元件和一個保持在傳遞元件上可擺動的偏心輪元件組成。該偏心輪元件有了一個處於工作軸的延長線上並支託在振動板裡的偏心軸頸，而且它與一個布置在傳遞元件上的拔動件共同作用，從而當由於轉動換向而使偏心輪元件在拔動件上的壓靠位置發生變化的時候，偏心輪軸頸的軸線全工作軸的軸線就具有不同的偏心距。
拔動件和偏心輪元件可以有不同的結構，這將在其它的權利要求2-9中敘述。對於所有的實施結構都是共同的，就是通過偏心輪元件與具有第一種偏心的拔杆一側壓靠而使工作軸的轉動傳遞到振動板上；而在反向後，通過偏心輪元件與具有第二種偏心的拔杆的另一側壓靠而傳遞到振動板上，此時第一種偏心使振動板有一個大的振動行程，而第二種偏心則使振動板有一個小的振動行程。
按圖示實施例，以下對本發明進行較詳細的說明。以下圖中

圖1表示局部剖切的一個超精磨削機的側視2表示在圖1箭頭II方向上超精磨削機偏心輪的底視圖。
圖3表示其它一種實施例時按圖1的超精磨削機偏心輪的一個縱向剖視圖。
圖4表示圖3中偏心輪的底視圖。
圖5表示按第三種實施例時偏心輪的一個縱向剖視6表示圖5中偏心輪的底視圖。
圖7表示按第四種實施例時偏心輪的縱向剖視8表示圖7中偏心輪的底視圖。
圖9表示按第五種實施例時偏心輪的縱向剖視圖。
圖10表示圖9中偏心輪的底視圖。
圖1部分剖切的側視圖中所示的超精磨削機有一個外殼10，裡面裝有一個驅動工作軸的電動機，但這裡沒有表示出來。在旋轉支承於外殼10裡的工作軸11的自由端上抗扭地固定了一個用於抽吸研磨粉塵的抽吸風機的風輪或風扇輪12。風扇輪12具有一個抗扭地插裝在工作軸端上的風扇輪轂13和徑向上與此離開的風扇葉片14，而且經過一個樞軸承15被支承在外殼10裡面。在風扇輪12的附近的外殼10上有一個構成抽吸風機壓力出口的連接接頭16，用於粉塵採集袋。
在外殼10的下面藉助於彈性振動元件18而懸掛了一個振動板17，經過一個由工作軸11驅動的偏心輪19可以使振動元件處於盤旋的或軌道式的振動運動，其軌道圓是由偏心e來確定的，也就是由偏心輪軸線191相對於工作軸11的軸線111的徑向偏移來確定的。在振動板17上固定了一個用於接納研磨介質的研磨盤20。舉例來說，研磨片藉助於一個設置在研磨盤20上的粘附層而被固定在研磨盤20上。偏心輪19一方面抗扭地安裝在工作軸11上，或者裝在一個在風扇套筒13裡構成的空腔21內，而且另一方面被旋轉地支承在一個與振動板17設計成一體的軸承座171內。為此在軸承座171內軸向不可滑動地安裝了一個樞軸承22，這個軸承例如可設計為向心滾珠軸承，具有一個軸承內圈和一個軸承外圈以及設於其間的球。接通電機時，旋轉的工作軸11就帶動偏心輪19，並且這偏心輪使這振動板17處於盤旋的或軌道式的振動運動，因為彈性的振動元件18固定住了外殼10上的振動板17，阻止了旋轉驅動。
各種不同的研磨任務要求振動板17具有不同大小的振動行程，以便獲得最佳的研磨結果，為了完成這些任務應該配備具有手工轉換研磨行程裝置的超精磨削機。這種轉換裝置具有一個固定在外殼10上的手工轉換開關，(這裡並未表示出)，藉助此開關就可以有選擇地使工作軸11轉換到兩種相反轉向中的一個方向上。工作軸11的旋轉方向的轉換例如通過以下方法來實現電動機設計成具有電氣換向裝置，並根據轉換開關的轉接位置可使電動機在一個或另一個轉動方向上旋轉。此外還可以這樣設計偏心輪19，使它在兩個相反的轉向上分別具有不同的偏心距e1和e2，例如圖3所示，在反時針轉向時就具有一個大的偏心e1，而在順時針轉向時就有一個小的偏心e2。根據電機在那個方向上被接通，工作軸11就逆時針或順時針旋轉，而且由於偏心輪19的不同偏心距e1或e2，振動板17或者實現一個大研磨行程，其振動運動的軌道圓直徑較大，或者實現一個小研磨行程，其振動的軌道圓直徑較小。如在此處未進一步表示的，電機的轉向反向還與一個轉速轉換裝置相連結，此時具有大偏心e1的轉向與低轉速n1相配，而具有小偏心e2的轉向與高轉速相配。通過將轉速轉換與振動板17的研磨行程的轉換相組合就總是可以調整到一種符合材料要求的研磨速度。對於具有轉速調整裝置的超精磨削機來說還可以在板限範圍內對各個調定的轉速進行改變。
為了在偏心輪19的兩個相反轉向上實現不同的偏心距e1和e2，在圖例中表示了偏心輪19的五種不同的實施例。對於所有的實施例都是共同的，就是偏心輪19具有一個與工作軸11抗扭連結的、同軸的傳遞元件23和一個可擺動地保持在傳遞元件23上的偏心輪元件24，這偏心輪元件有一個在工作軸11的延長線上延伸的，支承在振動板17裡的，也就是經過這樞軸承22支承在振動板裡的偏心輪軸頸25，並且與一個布置在傳遞元件23上的拔動件26共同作用，從而當由於轉動換向而使偏心輪元件24在拔動件26上的壓靠位置發生變化的時候，與偏心輪19的軸線191相重合的偏心輪軸頸25的軸線就具有不同的偏心距e，也就是說至工作軸11的軸線111有不同的徑向距離。在一個旋轉方向上偏心輪元件24靠在拔動件26的一側，並由此傳遞一個大的偏心e1至振動板17上，而當轉向變換時，可擺動的偏心輪元件24就靠在拔動件26的另一側，並傳遞一個較小的偏心e2至振動板17。
在圖1和圖2，圖3和圖4以及圖5和圖6的實施例中拔動件26被設計為一個沉在傳遞元件23裡的空腔27，它具有兩個在旋轉方向上彼此相對布置的側面271，272，而且偏心輪元件24可擺動地置入於這空腔27內，從而當轉向改變時靠在這兩個側面271，272中的一個上並在旋轉方向上被帶動。空腔27有一段扇形的輪廓，其中心與傳遞元件23的軸線在徑向上偏置，工作軸的軸線則是與傳遞元件的軸線相一致的。圓弓尖部，也就是從側面271至側面271的過渡部分具有倒圓半徑273。
一方面按圖1和圖2，另一方面按圖3和圖4，在兩種實施例中，偏心輪元件24都有一個在偏心輪元件24的背離偏心輪軸頸25的一側，軸向方向上突出的軸承銷28，用於在傳遞元件23上的擺動支承，它是與此偏心輪元件24作成一體的。軸承銷28可旋轉地置於一個布置在空腔27內的圓弓尖部的沉孔29裡面。倒圓半徑273此時與軸承銷28的直徑，或與埋孔29的內徑相匹配。圖1和圖2實施例中的偏心輪元件24有一個圓弓形的輪廓，相對於同樣的圓弓形的在傳遞元件23裡的空腔27具有一個較小的扇形角，因而偏心輪元件24就能夠在空腔27裡擺轉一個擺動角，並且有選擇地以其側面241，242平面地壓靠在空腔27的側面271或272上。圓弓形偏心輪元件24的圓尖部同樣有一個倒圓半徑243，它與空腔27的倒圓半徑273相匹配。
在圖3和圖4所示的實施例中，不僅空腔27的側面271，272，而且偏心輪元件24的側面241和242都轉折3，此時偏心輪元件24的側面241，242在轉折點後近似相互平行地延伸。在側面242，242上各有一個止擋面30，它稍微突出在側面241，242上，並且根據旋轉方向，這偏心輪元件24就以此止擋面壓靠在空腔27的轉折的側面271或272上。
在圖5和圖6所示的實施例中，偏心輪元件24設計為一個直徑上經過此偏心輪軸頸25而延伸的矩形連板31，用於在傳遞元件23的空腔27之內的擺動支承結構，相應成形的該連板的端部一方面支撐在空腔27的圓弓尖部的倒圓半徑273上，保持形狀配合；另一方面可移動地支撐在圓弓形空腔27的圓弧274上。在圖5和圖6中，偏心輪軸頸25表示在一個中間位置上。如果工作軸11和隨之引起傳遞元件23反時針方向旋轉，那麼空腔27的側面271經過連板側面311而帶動偏心輪元件24(連板31)，而且具有小偏心量的傳遞元件23的旋轉運動就被傳遞到振動板17上。如果傳遞元件23順時針旋轉，那麼傳遞元件23就經過這空腔27的側面272和連板31的連板側面312而帶動偏心輪元件24(連板31)，而且具有較大偏心的傳遞元件23的旋轉運動就被傳遞到振動板17上。
對於按圖7和圖8所示的偏心輪19的實施例，空腔27具有一個腎狀輪廓32，而裝在空腔27裡的偏心輪元件24具有一個同樣腎形的，但尺寸相對局部縮小的外輪廓33，從而使偏心輪元件24可擺動地固定在腎形輪廓32的一個腎形端321裡，並且在其中一個轉動方向時就在腎形輪廓32的凹的腎弧段322上(圖6中用點劃線表示)，而在另一個轉動方向時就靠在腎形輪廓32的凸起腎弧段323上(圖8實線表示)。在兩個壓靠位置上，偏心輪軸頸25的軸線191與傳遞元件23的軸線111的徑向間距，因而也就是偏心輪19的偏心距e就發生了變化。
在圖9和圖10的偏心輪19的實施例中，傳遞元件23上的拔動件26為一個軸向離開的銷軸34，它插入一個在偏心輪元件24裡構成的具有圓弧形的長孔34裡。偏心輪元件24又藉助於軸承銷28可旋轉地放置在與傳遞元件23的軸線111徑向偏置布置的埋孔29裡面。根據傳遞元件23的旋轉方向，拔動件26(銷34)碰靠在長孔35的一端或者另一端，並帶動偏心輪元件24在一個或另一個方向上，此時同樣地這偏心輪19具有兩種不同的偏心e1和e2。
權利要求
1.一種超精磨削機，它具有一個在一個外殼(10)上藉助於彈性的振動元件(18)而懸掛的振動板(17)，用於接納一個研磨工具，振動板可以經過一個由工作軸(11)驅動的偏心輪(19)而處於一種盤旋的或軌道式的振動運動，此種運動的軌道圓是由偏心輪(19)的偏心距(e)來確定的，其特徵在於，工作軸可以有選擇地在兩個相反的轉向中的一個上轉動，而且設計偏心輪(19)時使其在相反的兩個轉向上具有不同的偏心距(e1，e2)。
2.按權利要求1所述的超精磨削機，其特徵在於，偏心輪(19)具有一個與工作軸(11)抗扭地相連的，同軸的傳遞元件(23)和一個可擺動地保持在傳遞元件(23)上的偏心輪元件(24)，該偏心輪元件有一個在工作軸(11)的延長線上延伸的，在振動板(17)裡支承的偏心輪軸頸(25)，並且它與一個布置在傳遞元件(23)上的拔動件(26)共同作用，以而當由於轉動換向而使偏心輪元件(24)在拔動件(26)上的壓靠位置發生變化的時候，偏心輪軸頸(25)的軸線(191)至工作軸(11)的軸線(111)就具有不同的偏心距(e1，e2)。
3.按權利要求2所述的超精磨削機，其特徵在於，拔動件(26)被設計為一個埋在傳遞元件(23)裡的空腔(27)，它具有兩個在旋轉方向上彼此相對布置的側面(271，272)，而且偏心輪元件(24)可擺動地置入於這空腔(27)內，從而當轉向改變時使這偏心輪元件總是靠在這兩個側面(271，272)中的一個上。
4.權利要求3所述的超精磨削機，其特徵在於，空腔(27)具有圓弓形輪廓，其中心與傳遞元件(23)的軸線(111)在徑向方向上偏置，而且這圓弓尖部有一個倒圓半徑(273)。
5.按權利要求4所述的超精磨削機，其特徵在於，偏心輪元件(24)有一個在背離偏心輪軸頸(25)的一側，軸向方向上突出的軸承銷(28)，用於擺動軸承結構，軸承銷可旋轉地放置在空腔(27)裡布置在圓弓尖部的埋孔裡面。
6.按權利要求4或5所述的超精磨削機，其特徵在於，偏心輪元件(24)具有一個圓弓形的輪廓，相對於空腔(27)具有一個較小的扇形角，或者有一個基本是矩形的輪廓，它應與空腔(27)的圓弓形狀相匹配，從而當轉動方向改變時偏心輪元件(24)的每個縱向側(241，242)就壓靠在空腔(27)的一個側邊上(271，272)。
7.按權利要求4所述的超精磨削機，其特徵在於，偏心輪元件(24)設計為一個直徑上經過此偏心輪軸頸(25)而延伸的矩形連板(31)，用於在傳遞元件(23)上它的擺動軸承結構，相應成形的該連板的端部一方面支撐在空腔(27)的圓弓尖部的倒圓半徑(273)上，保持形狀配合；另一方面可移動地支撐在圓弓形空腔27的圓弧(274)上。
8.按權利要求3所述的超精磨削機，其特徵在於，空腔(27)具有一個腎形輪廓(32)，偏心輪元件(24)具有一個相同腎形的，尺寸相對局部縮小的外輪廓(33)，從而使偏心輪元件(24)可擺動地固定在一個腎形端(321)裡，並且在其中一個轉動方向時就靠在凹的腎弧段(322)上，而在另一個轉動方向時就靠在凸起的腎弧段(323)上。
9.按權利要求2所述的超精磨削機，其特徵在於，拔動件(26)由一個傳遞元件上(23)軸向離開的銷軸(34)構成，這個銷軸插入一個在偏心輪元件(24)裡構成的具有圓弧形的長孔(35)裡；其特徵在於，偏心輪元件(24)有一個從背離偏心輪軸頸(25)一側軸向突起的軸承銷(28)，該軸承銷可旋轉地裝在一個在空腔(27)裡至傳遞元件(23)的軸線(111)徑向偏置布置的埋孔(29)裡。
10.按權利要求1-9中某一項所述的超精磨削機，其特徵在於，工作軸(11)的轉向變換與工作軸的轉速變換相連繫，此時具有大偏心(e1)的偏心輪(19)的轉向最好配置一個低轉速(n1)，而具有小偏心(e2)的偏心輪(19)的轉向最好配置一個高轉速(n2)。
全文摘要
本發明涉及一種超精磨削機,它具有一個在外殼(10)上藉助於彈性的振動元件(18)而懸掛的振動板(17),用於接納一個研磨工具,振動板可以經過一個由工作軸(11)驅動的偏心輪(19)而處於一種盤旋的或軌道的振動運動,其目的是為了實現兩種不同的振動行程,其振動運動具有小的和大的軌道圓,工作軸(11)可選擇地在兩種相反的旋轉方向中的一個方向上旋轉,並在設計偏心輪(19)時,使它在兩種相反的旋轉方向上具有不同的偏心(e)。
文檔編號B24B23/04GK1241467SQ9911010
公開日2000年1月19日 申請日期1999年6月30日 優先權日1998年6月30日
發明者S·吳恩施 申請人:羅伯特-博希股份公司