一種用於流道拋光的打磨裝置的製作方法

2023-12-04 18:13:02

本實用新型屬於打磨拋光領域，尤其涉及流道的打磨拋光，特別地，涉及一種用於流道拋光的打磨裝置。

背景技術：

在實際生產過程中，很多產品都有表面粗糙度要求或出於美觀考慮，都需要進行打磨拋光。尤其是通過3D列印得到的帶有內流道的零部件，不管是金屬還是非金屬零件，內流道表面粗糙度都較差，無法與傳統機加比擬。很多時候都制約著3D列印零部件在某些領域的應用。

對於規則面，可採用機械加工的方式進行處理。對於非規則面或曲面，一般採用高速旋轉磨頭在零件表面移動，從而將表面拋光。

在現有技術中，所採用的磨頭的尺寸是相對固定的，即一種規格的磨頭只能打磨拋光一種等直徑的流道，對於變直徑的流道則無法採用一種規格的磨頭進行處理，而需要採用多種規格的磨頭進行組合打磨拋光，但是，這樣又會在搭接處出現不光滑過渡，影響打磨效果。

並且，在現實生活生產中，很多流道是彎曲的，現有磨頭一般都是剛性的，只能對流道直線段進行打磨，無法對彎曲流道打磨。

目前對於3D列印零部件內流道粗糙度的處理方法，出現了磨粒流等方法，用於對變直徑流道或彎曲流道進行打磨，但是，磨粒流也存在諸多局限性，如需要專用設備、工裝夾具等，而且磨粒流很多時候無法將流道處理地均勻一致，其打磨強度低，打磨效果差，即列印出來零件如果出現高低不平，則處理後還是高低不平，只是整個表面光滑了，而無法控制平整一致性。

因此，對於非規則流道或曲面流道進行有效地拋光打磨是目前亟待解決的問題。

技術實現要素：

為了克服上述問題，本發明人進行了銳意研究，提供了一種用於流道拋光的打磨裝置，其中，所述打磨裝置包括傳動杆，用於實現彎曲流道的打磨，還包括打磨部件，其包括兩個半球形磨頭，且在兩個磨頭之間設置有彈簧，在打磨時，通過對彈簧進行擠壓，使打磨部件可以進入直徑不同的流道，實現對變直徑流道的打磨，從而完成本實用新型。

本實用新型提供了一種用於流道拋光的打磨裝置，具體體現在以下：

(1)一種用於流道拋光的打磨裝置，其中，所述打磨裝置依次包括工具夾持端1、傳動杆2、連接板3和打磨部件4，其中，

在所述連接板3上開設有兩個腰形孔31；

所述打磨部件4包括兩個磨頭41，在兩個磨頭41之間設置有彈簧連接件42；

通過連接件32經由腰形孔將連接板3與磨頭41連接。

(2)根據上述(1)所述的打磨裝置，其中，

所述工具夾持端1由剛性材料或記憶合金製成；和/或

所述傳動杆2由記憶合金製成。

(3)根據上述(2)所述的打磨裝置，其中，

所述磨頭41為半球形；和/或

在所述磨頭41的一端設置有平臺411，所述平臺411與連接板3抵接；和/或

在所述連接板3上、沿傳動杆2對稱地開設有兩個腰形孔31，所述腰形孔31的長軸共線，所述連接板3的最大寬度小於磨頭41的直徑。

(4)根據上述(3)所述的打磨裝置，其中，所述連接件32為螺釘，

螺釘上螺頭的寬度大於腰形孔31的寬度；和/或

螺釘上螺杆的厚度小於腰形孔31的寬度。

(5)根據上述(1)至(4)之一所述的打磨裝置，其中，彈簧連接件42包括設置在兩端的兩個磨頭連接端421，在兩個磨頭連接端421之間設置有彈簧主體422。

(6)根據上述(5)所述的打磨裝置，其中，所述磨頭41在與彈簧連接件42連接的一側開設有階梯狀凹槽413，其中，彈簧連接件42兩端的磨頭連接端421嵌入磨頭41的階梯狀凹槽413內，磨頭連接端421與磨頭41之間通過過渡配合連接。

(7)根據上述(6)所述的打磨裝置，其中，所述階梯狀凹槽413包括第一階環狀槽4131和第二階環狀槽4132，在所述第一階環狀槽4131和第二階環狀槽4132之間為斜面連接。

(8)根據上述(6)或(7)所述的打磨裝置，其中，所述第一階環狀槽4131與第二階環狀槽4132的深度比為1：(:6～12)。

(9)根據上述(8)所述的打磨裝置，其中，所述磨頭連接端421為草帽狀結構，其包括連接主體4211和外沿部分4212，其中，所述連接主體4211嵌入第二階環狀槽內4132，外沿部分4212嵌入第一階環狀槽內4131。

(10)根據上述(9)所述的打磨裝置，其中，

所述連接主體4211靠近外沿部分4212的一端為圓柱形結構42111，所述圓柱形結構42111的高為0.1～0.5mm；

所述連接主體4211遠離外沿部分4212的一端為半球形。

附圖說明

圖1示出本實用新型所述打磨裝置的主視示意圖；

圖2示出本實用新型所述打磨裝置的左視示意圖；

圖3示出本實用新型所述打磨裝置的截面圖；

圖4示出連接板的結構示意圖；

圖5示出圖1中a處的局部放大圖；

圖6示出圖3中b處的局部放大圖；

圖7示出磨頭的截面示意圖；

圖8示出彈簧連接件的結構示意圖；

圖9示出磨頭連接端的結構示意圖。

附圖標號說明：

1-剛性軸；

2-傳動杆；

3-連接板；

31-腰形孔；

32-連接件；

4-打磨部件；

41-磨頭；

411-平臺；

412-螺紋孔；

413-階梯狀凹槽；

4131-第一階環狀槽；

4132-第二階環狀槽；

42-彈簧連接件；

421-磨頭連接端；

4211-連接主體；

42111-圓柱形結構；

4212-外沿部分；

422-彈簧主體。

具體實施方式

下面通過附圖和實施方式對本實用新型進一步詳細說明。通過這些說明，本實用新型的特點和優點將變得更為清楚明確。其中，儘管在附圖中示出了實施方式的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪製附圖。

本實用新型提供了一種用於流道拋光的打磨裝置，如圖1～3所示，所述裝置依次包括工具夾持端1、傳動杆2、連接板3和打磨部件4；其中，所述工具夾持端1用於實現氣動或電動等工具對打磨裝置進行夾持；所述傳動杆2用於連接工具夾持端1和打磨部件4，在實際打磨時，所述傳動杆2伸入流道內，用於實現對流道深處的打磨；所述連接板3用於連接傳動杆3與打磨部件4；所述打磨部件4用於對流道進行打磨。

根據本實用新型一種優選的實施方式，如圖1～3所示，所述工具夾持端1與傳動杆2均為柱形結構，優選為圓柱形結構。

在進一步優選的實施方式中，所述工具夾持端1與傳動杆2為一體成型或通過其它方式連接，例如焊接。

在更進一步優選的實施方式中，所述工具夾持端1與傳動杆2為一體成型。

根據本實用新型一種優選的實施方式，所述工具夾持端1與傳動杆2的長度比為(0.7～1.3):1，直徑比為(1.6～2.4):1。

在進一步優選的實施方式中，所述工具夾持端1與傳動杆2的長度比為(0.8～1.2):1，直徑比為(1.8～2.2):1。

在更進一步優選的實施方式中，所述工具夾持端1與傳動杆2的長度比為1:1，直徑比為2:1

其中，在打磨時，尤其是需要打磨流道深處時，傳動杆2需要深入流道內，因此，需要傳動杆2的直徑較小。

根據本實用新型一種優選的實施方式，所述工具夾持端1採用剛性材料或記憶合金製成。

其中，工具夾持端需要被氣動或電動等工具所夾持，因此，對工具夾持端的強度具有一定強度，所以，可以採用剛性材料製備，而記憶合金也具有一定的強度，因此，也可以採用記憶合金製備。

在進一步優選的實施方式中，所述工件夾持端1由剛性材料製成。

在更進一步優選的實施方式中，所述剛性材料選自不鏽鋼、合金鋼和工具鋼中的一種或多種。

其中，用於製備工具夾持端的剛性材料需要具有一定的強度。

根據本實用新型一種優選的實施方式，所述傳動杆2由記憶合金或彈簧鋼製成。

其中，採用記憶合金製備傳動杆，不僅保證了傳動杆的強度，同時賦予傳動杆彈性，這樣，在對彎曲流道進行打磨時，傳動杆可以在彎曲的流道內彎曲，實現對彎曲流道的拋光打磨。彈簧鋼為專門用於製作彈簧或彈性元件的鋼，採用彈簧鋼製備傳動杆保證了其彈性。其中，在本實用新型中，要求傳動杆具有一定的強度、韌性，而且希望對彎曲流道打磨後其能自動恢復原形貌，因此，採用記憶合金或彈簧鋼製備。

在進一步優選的實施方式中，所述記憶合金包括Au-Cd記憶合金、Ag-Cd記憶合金、Cu-Zn記憶合金、Cu-Zn-Al記憶合金、Cu-Zn-Sn記憶合金、Cu-Zn-Si記憶合金、Cu-Sn記憶合金、Cu-Zn-Ga記憶合金、In-Ti記憶合金、Au-Cu-Zn記憶合金、NiAl記憶合金、Fe-Pt記憶合金、Ti-Ni記憶合金、Ti-Ni-Pd記憶合金、Ti-Nb記憶合金、U-Nb記憶合金和Fe-Mn-Si記憶合金；所述彈簧鋼包括55Si2Mn、60Si2Mn、60Si2MnA、60Si2CrA和60Si2CrVA。

在更進一步優選的實施方式中，所述傳動杆2由記憶合金製成，例如鎳-鈦記憶合金。

根據本實用新型一種優選的實施方式，所述連接板3為圓形或橢圓形，優選為圓形。

在進一步優選的實施方式中，所述傳動杆2與連接板3的中心處連接固定。

在更進一步優選的實施方式中，所述連接板3與傳動杆2一體成型。

其中，連接板3的作用是連接傳動杆2與打磨部件4。

根據本實用新型一種優選的實施方式，如圖4所示，在所述連接板3上開設有兩個腰形孔31。

在進一步優選的實施方式中，兩個腰形孔對稱地分布於傳動杆2的兩側。

在更進一步優選的實施方式中，如圖4所示，兩個腰形孔的長軸共線。

根據本實用新型一種優選的實施方式，如圖5所示，所述打磨部件4包括兩個磨頭41，在兩個磨頭41之間設置有彈簧連接件42。

其中，磨頭41用於對流道進行打磨，彈簧連接件42用於連接兩個磨頭，這樣，所述兩個磨頭可以被壓縮，使磨頭之間的間距可變，在打磨時，可以對不同直徑的流道進行打磨。

在進一步優選的實施方式中，如圖7所示，所述磨頭41為半球形。

其中，將磨頭41設置為半球形，這樣，可以對曲面的流道(尤其是截面為圓形的流道)進行打磨

在本實用新型中，採用可收縮的打磨部件進行打磨，這樣，對於變直徑流道進行打磨時，隨著流道直徑變小，流道壁擠壓彈簧連接件42兩端的磨頭41，進而壓縮彈簧連接件42，使磨頭之間的間距減小，隨著流道直徑變大，彈簧連接件42推動磨頭向流道壁方向擴張，磨頭之間的間距加大，從而實現對變直徑流道的拋光打磨。

在更進一步優選的實施方式中，如圖7所示，在所述磨頭41的一端設置有平臺411。

其中，將磨頭的一端設置為平臺的目的是為了與連接板的抵接並連接。

根據本實用新型一種優選的實施方式，如圖7所示，在磨頭41的平臺端分別開設有螺紋孔412。

在進一步優選的實施方式中，如圖5～6所示，通過連接件32經由腰形孔31將連接板3與磨頭41連接。

在更進一步優選的實施方式中，所述連接件32為螺釘。

其中，所述螺釘上的螺紋與開設於磨頭上的螺紋孔配合。如圖6所示，所述螺釘依次穿過腰形孔31和螺紋孔，使磨頭與連接板連接。

根據本實用新型一種優選的實施方式，螺釘上螺頭的寬度大於腰形孔31的寬度。

這樣，螺釘的螺頭可以卡在腰形孔上，實現連接限位。

在進一步優選的實施方式中，螺釘上螺杆的厚度小於腰形孔31的寬度。

這樣，在螺釘的螺杆與腰形孔之間留有一定間隙，保證工作時(打磨時)磨頭可帶動螺釘在腰型孔內來回運動，而腰形孔的長度即為磨頭的最大運動幅度。

根據本實用新型一種優選的實施方式，當連接板3為圓形時，其直徑小於磨頭41的直徑，當連接板3橢圓形時，其長軸小於磨頭41的直徑，或者，連接板的最大寬度小於磨頭41的直徑。

其中，若連接板3的直徑或長軸大於或等於磨頭的直徑，那麼，在小直徑流道內打磨時，磨頭之間的彈簧連接件被擠壓，導致連接板與流道壁接觸，影響打磨效果，甚至對流道壁造成損壞，因此，必須保證，當彈簧連接件被壓縮到最短時，連接板不與流道壁接觸。

根據本實用新型一種優選的實施方式，如圖8所示，所述彈簧連接件42包括設置在兩端的兩個磨頭連接端421，在兩個磨頭連接端421之間設置有彈簧主體422。

其中，兩個磨頭連接端421分別與兩個磨頭41連接，這樣，通過彈簧主體422將兩個磨頭41連接。

根據本實用新型一種優選的實施方式中，如圖6所示，所述磨頭41在與彈簧連接件42連接的一側開設有階梯狀凹槽413。

在進一步優選的實施方式中，彈簧連接件42兩端的磨頭連接端421嵌入磨頭41的階梯狀凹槽413內。

在更進一步優選的實施方式中，磨頭連接端421與磨頭41之間通過過渡配合連接。

其中，磨頭連接端421嵌入磨頭41的階梯狀凹槽413內，並且與磨頭過渡配合，這樣，通過過渡配合使磨頭連接端421卡於磨頭41的階梯狀凹槽413內，進而實現彈簧連接件42與磨頭41之間的固定連接。

在本實用新型中，根據本實用新型一種優選的實施方式，採用獨立的彈簧連接件通過過渡配合與磨頭連接固定，這樣，打磨部件為可拆分結構，當磨頭損壞嚴重或彈簧主體損壞嚴重或彈簧主體長短不合適時，不需要將整個打磨裝置換掉，而僅僅分別更換磨頭或彈簧連接件即可。其中，直接將彈簧主體焊接到磨頭上也可以實現本實用新型所述的技術效果，但是，這樣，打磨部件為一整體，如果其中一個零部件發生損壞或不符合使用要求時，需要將整個打磨部件進行更換。因此，在本實用新型中，作為一種優選的實施方式，將彈簧連接件42與磨頭41之間設置為可拆卸連接。

根據本實用新型一種優選的實施方式，如圖7所示，所述階梯狀凹槽413包括第一階環狀槽4131和第二階環狀槽4132。

在進一步優選的實施方式中，如圖7所示，所述第一階環狀槽4131和第二階環狀槽4132之間為斜面連接。

在更進一步優選的實施方式中，所述第一階環狀槽4131與第二階環狀槽4132的深度比為1：(:6～12)，優選為1：(8～10)，更優選為1:9。

根據本實用新型一種優選的實施方式，如圖9所示，所述磨頭連接端421為草帽狀結構。

在進一步優選的實施方式中，如圖9所示，所述磨頭連接端421包括連接主體4211和外沿部分4212。

其中，連接主體4211嵌入第二階環狀槽內，外沿部分4212嵌入第一階環狀槽內。

根據本實用新型一種優選的實施方式，如圖9所示，所述連接主體4211靠近外沿部分4212的一端為圓柱形結構42111。

在進一步優選的實施方式中，所述圓柱形結構42111抵於第二階環狀槽內，且與第二階環狀槽過渡配合。

在更進一步優選的實施方式中，如圖9所示，所述連接主體4211遠離外沿部分4212的一端為半球形。

這樣，連接主體4211遠離外沿部分4212的一端不會與第二階凹槽產生過盈配合，因此，當將磨頭連接端421嵌入階梯狀凹槽413後，只有圓柱形結構42111部分與第二階凹槽產生過盈配合。

根據本實用新型一種優選的實施方式，所述圓柱形結構42111的高為0.1～0.5mm。

在進一步優選的實施方式中，述圓柱形結構42111的高為0.1～0.3mm。

在更進一步優選的實施方式中，述圓柱形結構42111的高為0.2mm。

其中，如果圓柱形結構42111為球形，則其與第二階凹槽產生過盈配合時只有一條環狀線在作用，使得過盈作用較小，連接不緊密，但是，將其設置為圓柱結構後，其與第二階凹槽產生過盈配合時為一個環狀面在作用，使得過盈作用較大，連接緊密；而如果連接主體4211遠離外沿部分4211的一端的外徑沒有縮小，而是圓柱形結構42111的延伸(即圓柱形結構的高較大，大於5mm)，那麼整個連接主體4211均為圓柱形結構，這樣產生過盈配合的面太大，磨頭連接端421不易塞入階梯狀凹槽內，甚至塞不進去。

根據本實用新型一種優選的實施方式，在所述磨頭連接端421與彈簧主體為422為焊接連接。

在進一步優選的實施方式中，所述彈簧主體422為壓縮彈簧。

本實用新型所具有的有益效果包括：

(1)本實用新型所述打磨裝置結構簡單，適合大規模生產應用；

(2)本實用新型所述打磨裝置可拆卸，便於更換零部件；

(3)本實用新型通過選用不同長度的傳動杆可以實現對不同深度的流道進行打磨拋光；

(4)本實用新型通過採用記憶合金製備傳動杆，實現對彎曲流道的打磨拋光；

(5)本實用新型所述打磨裝置巧妙地採用了彈簧，使其可以對變直徑流道進行打磨拋光。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「上」、「內」和「外」等指示的方位或位置關係僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

以上結合了優選的實施方式對本實用新型進行了說明，不過這些實施方式僅是範例性的，僅起到說明性的作用。在此基礎上，可以對本實用新型進行多種替換和改進，這些均落入本實用新型的保護範圍內。