專利名稱：一種用于生成可控毛化點(diǎn)的便攜式旋轉(zhuǎn)彈片表面毛化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生成可控毛化點(diǎn)的便攜式旋轉(zhuǎn)彈片表面毛化裝置，尤其適用于對(duì)表面毛化點(diǎn)有特殊要求和對(duì)環(huán)境要求適應(yīng)性強(qiáng)的場合，屬于表面處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
零件表面的毛化方法一般有:噴丸毛化、電火花毛化、激光毛化、電子束毛化等。噴丸毛化方法是最常用的毛化方法，用壓縮空氣把淬過火的鋼砂或鑄鐵噴射到零件表面，從而在零件表面打出無數(shù)小凹坑，達(dá)到表面毛化的目的。這一過程雖然能達(dá)到毛化效果，但毛化表面凹坑密度不均勻；凹坑的形狀、大小和深度都不相同，所以不能應(yīng)用于對(duì)毛花點(diǎn)規(guī)律要求可控的場合。電火花毛化克服了噴丸毛化的許多缺點(diǎn)，但依然有凹坑分布不均勻的現(xiàn)象，還有放電燒傷等新的問題。激光毛化和電子束毛化能夠獲得較好的毛化表面，但是設(shè)備昂貴的設(shè)備費(fèi)用、較低的加工效率、現(xiàn)場操作不方便、不便攜等局限性也限制了這些先進(jìn)力口工方法的應(yīng)用。本發(fā)明是以這些毛化方法存在的缺點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，尋找一種簡便有效解決這些問題的方法。

發(fā)明內(nèi)容
1、目的:本發(fā)明的目的是提供一種用于生成可控毛化點(diǎn)的便攜式旋轉(zhuǎn)彈片表面毛化裝置，它能夠克服現(xiàn)在所用毛化裝置存在的一些問題，如毛化凹坑分布不均勻、效率低下、設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜等，能夠很好滿足工程中對(duì)毛化點(diǎn)形貌的一致性、排列的規(guī)律性以及操作簡單方便現(xiàn)場操作等要求。2、實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案:本發(fā)明一種用于 生成可控毛化點(diǎn)的便攜式旋轉(zhuǎn)彈片表面毛化裝置，它是由金屬連接件、橡膠圓環(huán)件、凸臺(tái)圓環(huán)件、鎖緊螺母、彈簧鋼片、側(cè)蓋、保護(hù)罩、擋軸一、擋軸二和毛化端頭構(gòu)成，其之間的位置連接關(guān)系是:側(cè)蓋和保護(hù)罩通過螺釘連接在一起，在金屬連接件上設(shè)有動(dòng)力軸孔與外部電機(jī)主軸連接，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力。金屬連接件的空心軸穿過橡膠圓環(huán)件和凸臺(tái)圓環(huán)件內(nèi)孔，金屬連接件空心軸上外螺紋與鎖緊螺母配合，來鎖緊整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。金屬連接件和凸臺(tái)圓環(huán)件兩個(gè)圓形底面加工有環(huán)狀凸臺(tái)，并與帶有環(huán)狀凹槽的橡膠圓環(huán)件配合來鎖緊插入橡膠圓環(huán)件內(nèi)置的彈簧鋼片，這一結(jié)構(gòu)也可以方便彈簧鋼片更換，其次金屬連接件和凸臺(tái)圓環(huán)件還各有四個(gè)均勻分布的方形凸臺(tái)，分別于橡膠圓環(huán)件兩端面的凹槽配合，通過鎖緊螺母鎖緊，其作用是將來自金屬連接件動(dòng)力軸孔的扭矩傳遞到橡膠圓環(huán)件并帶動(dòng)安裝于其上面的彈簧鋼片旋轉(zhuǎn)。橡膠圓環(huán)件圓周面均勻設(shè)有20個(gè)規(guī)格一致的斜插槽，用來安裝20個(gè)“T”字型彈簧鋼片，這些彈簧鋼片將在毛化過程中提供沖擊力；橡膠圓環(huán)件在毛化過程開始時(shí)產(chǎn)生變形增強(qiáng)彈簧鋼片沖擊表面作用力，毛化動(dòng)作完成后吸收彈簧鋼片振動(dòng)能量，防止彈簧鋼片再次損傷表面，還能使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，增加操作舒適性。彈簧鋼片的自由端固定有用硬質(zhì)合金或其它硬質(zhì)材料做成的毛化端頭，這些經(jīng)過特殊加工的端頭在毛化的過程中將直接與加工表面接觸，沖擊出所需要的毛化表面。毛化端頭前端做成梳齒狀以滿足對(duì)非平面的加工要求，毛化端頭末端根據(jù)不同加工要求打磨出不同的形貌，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行更換。兩對(duì)擋軸分別安裝在側(cè)蓋和保護(hù)罩中的可調(diào)整擋軸角度滑槽里，一對(duì)用來調(diào)節(jié)彈簧鋼片變形量的大小及控制毛化形貌的深度，一對(duì)在彈簧鋼片毛化完成后抬起彈黃鋼片，防止彈黃鋼片繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)劃傷表面。所述金屬連接件是法蘭狀件，心部設(shè)置動(dòng)力軸孔與電機(jī)輸出軸連接，其大端面加工有環(huán)狀凸臺(tái)與橡膠圓環(huán)件端面圓環(huán)凹槽配合，來卡住插入橡膠圓環(huán)件插槽中的彈簧鋼片，防止彈簧鋼片在快速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中甩出；金屬連接件大端面還加工有四條均勻分布的方形凸臺(tái)與橡膠圓環(huán)件凹槽配合來為毛化過程傳遞動(dòng)力；金屬連接件空心軸外螺紋與鎖緊螺母配合。金屬連接件圓柱空心軸穿過橡膠圓環(huán)件和凸臺(tái)圓環(huán)件內(nèi)孔將整個(gè)橡膠圓環(huán)件、凸臺(tái)圓環(huán)件和插入橡膠圓環(huán)上的斜插槽中的彈簧鋼片連為一體。所述凸臺(tái)圓環(huán)件，其圓形端面也有環(huán)狀凸臺(tái)和四條均勻分布方形凸臺(tái)，其作用與金屬連接件端面作用相同——卡緊彈簧鋼片并傳遞動(dòng)力；所述鎖緊螺母為圓環(huán)狀，其內(nèi)螺紋與金屬連接件空心軸外螺紋配合，來鎖緊固定整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，包括:金屬連接件、橡膠圓環(huán)件、彈簧鋼片、凸臺(tái)圓環(huán)件。所述橡膠圓環(huán)件，其上設(shè)有20個(gè)均勻斜插槽，尺寸、傾斜度一致，使得彈簧鋼片插入其中并與彈簧鋼片緊密接觸，在毛化開始時(shí)增強(qiáng)鋼片沖擊能量，毛化動(dòng)作完成后吸收鋼片振動(dòng)產(chǎn)生能量；所述彈簧鋼片是“T”形狀，在其頭部固定有毛化端頭，其尾部插入橡膠圓環(huán)件上的斜插槽中，在其側(cè)面加工出兩個(gè)規(guī)則凹槽分別與金屬連接件和凸臺(tái)圓環(huán)件的環(huán)狀凸臺(tái)配合，來達(dá)到鎖緊彈簧鋼片防止彈簧鋼片在高速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中甩出造成事故的目的；所述側(cè)蓋是圓盤狀件，在下端小圓面部位設(shè)計(jì)有可調(diào)整擋軸角度的滑槽，方便調(diào)節(jié)安裝于上面兩個(gè)擋軸角度獲得最佳毛化效果；所述保護(hù)罩是由與側(cè)蓋 相同形狀的圓盤件和組合而成，該圓盤件除具有側(cè)蓋所具有的功能外，還與外部手持動(dòng)力裝置固定，并通過其上的中心孔插入電機(jī)主軸與金屬連接件中心孔連接；該保護(hù)罩，既能在裝置工作過程中保護(hù)操作者，還具有螺紋孔方便與側(cè)蓋連接;所述擋軸一是由螺母連接副、防松墊片和固定于端部的滑動(dòng)軸套組成，該螺母連接副和防松墊片用來在滑槽中固定擋軸，該滑動(dòng)軸套外圓周面與彈簧鋼片側(cè)翼接觸，引起彈簧鋼片變形，并用滾動(dòng)摩擦來減小摩擦阻力以提高彈簧鋼片使用壽命，可通過調(diào)整兩個(gè)擋軸一在滑槽中的位置或者調(diào)節(jié)滑動(dòng)軸套外軸套外徑大小來調(diào)節(jié)彈簧鋼片變形量的大小，達(dá)到控制毛化形貌的深度的目的；所述擋軸二與擋軸一結(jié)構(gòu)相同但作用不同，它用來抬起毛化完成后的彈簧鋼片，防止彈簧鋼片在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)的過程中劃傷毛化表面；所述毛化端頭的形狀是梳狀件，其前端做成梳齒狀以滿足對(duì)非平面的加工要求，其后端呈矩形狀，鑲嵌及連接在彈簧鋼片上。本發(fā)明還可以根據(jù)對(duì)加工材料硬度和對(duì)加工表面深度要求選擇外徑不同的擋軸滑動(dòng)軸套外徑，來調(diào)節(jié)彈簧鋼片變形量的大小，從而控制毛化端子對(duì)毛化表面沖擊力的大小，獲得所需的毛化形狀；也可以通過調(diào)節(jié)擋軸一在兩側(cè)端蓋下步滑槽的位置來控制毛化形狀的深度，這種方法簡便快捷，尤其適應(yīng)于現(xiàn)場操作。
其中，通過選擇兩對(duì)擋軸的滑動(dòng)軸套外徑大小來控制安裝在彈簧鋼片懸置末端的毛化端頭對(duì)加工表面沖擊力的大小，從而滿足對(duì)不同加工材料和復(fù)雜加工要求的條件。其中，通過調(diào)整兩個(gè)擋軸一在滑槽中的位置來調(diào)整毛化沖擊力大小和毛化形狀特征。本發(fā)明工作原理:電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)金屬連接件在由側(cè)蓋跟保護(hù)罩構(gòu)成的固定空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)，與金屬連接件固定鎖緊的橡膠圓環(huán)件和插入其插槽內(nèi)的彈簧鋼片也跟隨做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。自由懸置的彈簧鋼片隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的深入，其兩側(cè)翼將與固定在側(cè)蓋和保護(hù)罩滑槽中的一對(duì)同軸擋軸一接觸，在由·動(dòng)力軸輸入的扭矩作用下彈簧鋼片發(fā)生彈性變形蓄積彈性勢能，同時(shí)橡膠圓環(huán)件也會(huì)發(fā)生彈性變形。金屬連接件繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，蓄滿能量的彈簧鋼片會(huì)從擋軸上滑脫，蓄積的彈性勢能將迅速釋放，帶動(dòng)固定在鋼片懸置端的毛化端頭沖向預(yù)毛化表面，在沖擊力的作用下帶有特殊形貌的毛化端頭將在表面留下特殊形貌，形成所需要的毛化凹坑。在此過程中還有一個(gè)要解決的問題就是，如何避免釋放出能量的彈簧鋼片在通過裝置最低點(diǎn)的過程中劃傷加工表面，影響毛化質(zhì)量。本發(fā)明通過兩個(gè)方案來解決這個(gè)問題。隨著金屬連接件繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成毛化沖擊動(dòng)作的彈簧鋼片馬上與分別安裝在側(cè)蓋和保護(hù)罩滑槽中的另一對(duì)擋軸二接觸，再次進(jìn)行彈性形變，毛化端頭被迅速抬起，彈簧剛片振動(dòng)振幅減小劃過最低端，然后再次釋放完成整個(gè)加工過程；同時(shí)在這一過程中，中間橡膠圓環(huán)件吸收彈簧鋼片振動(dòng)能量，使振幅快速縮小，防止振動(dòng)過程劃傷毛化表面，這也使得整個(gè)裝置運(yùn)行平穩(wěn)，提高操作舒適性。以上過程就是單個(gè)彈簧鋼片在一個(gè)加工周期中所需經(jīng)過的幾個(gè)步驟。要完成對(duì)大面積平面的毛化加工，需要操作者手持裝置在平面表面按一定速度做直線運(yùn)動(dòng)，在內(nèi)部的二十個(gè)彈簧鋼片依次沖擊加工表面來實(shí)現(xiàn)。3、優(yōu)點(diǎn)及功效:本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(I)相同的彈簧鋼片變形量保證了毛化末端對(duì)預(yù)加工表面有相同的沖擊力，從而可以滿足工程中對(duì)毛化點(diǎn)凹坑的形狀、大小和深度一致性的要求。(2)橡膠圓環(huán)件圓周面均勻分布的插槽和兩底面圓環(huán)溝槽方便彈簧鋼片的安裝和更換，也能防止在裝置在運(yùn)行過程中鋼片甩出。(3)橡膠圓環(huán)件，既能為彈簧鋼片提供毛化能量，又能吸收彈簧鋼片振動(dòng)產(chǎn)生能量，既能預(yù)防完成毛化動(dòng)作彈簧鋼片劃傷表面又能使整個(gè)裝置工作平穩(wěn)。(4)毛化末端被釋放沖擊預(yù)加工表面完成毛化動(dòng)作后被迅速抬起，避免在通過最低端的過程中劃傷加工表面而影響毛化質(zhì)量(5)彈簧鋼片末端可以根據(jù)工程中對(duì)表面毛化的不同要求更換帶有不同毛化形貌的端頭；(6)梳齒狀的毛化端頭能夠滿足工程中對(duì)曲面的毛化要求，這也使得這一裝置具有一定的環(huán)境適應(yīng)性。(7)可以通過改變彈簧鋼片的的變形量來控制毛化端頭對(duì)加工表面沖擊里的大小，從而改變毛化凹坑的深淺，也可以滿足對(duì)不同硬度加工材料表面毛化的要求。(8)整個(gè)裝置構(gòu)造簡單，方便攜帶進(jìn)行現(xiàn)場操作，加工效率高；


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)爆炸圖(僅示例一個(gè)彈簧鋼片)圖2是轉(zhuǎn)動(dòng)組件配合連接關(guān)系圖(僅示例一個(gè)彈簧鋼片)圖3a是金屬連接件主視圖
圖3b是金屬連接件左視4a是橡膠圓環(huán)件主視4b是橡膠圓環(huán)件左視5a側(cè)蓋結(jié)構(gòu)主視5b側(cè)蓋結(jié)構(gòu)左視6是帶有毛化端頭彈簧鋼片結(jié)構(gòu)示意7是兩對(duì)擋軸部件安裝結(jié)構(gòu)示意8是一個(gè)彈簧鋼片毛化過程示意9為本發(fā)明外形示意中符號(hào)說明如下:1、保護(hù)罩 ；2、金屬連接件；3、彈簧鋼片；4、橡膠圓環(huán)件；5、凸臺(tái)圓環(huán)件；6、側(cè)蓋；
7、連接螺釘；8、擋軸二；9、擋軸一 ；10、鎖緊螺母；11、金屬連接件空心軸外螺紋；12、環(huán)狀凸臺(tái)；13、動(dòng)力軸孔；14、方形凸臺(tái)；15、斜插槽；16、凹槽；17、環(huán)狀凹槽；18、滑槽；19、彈簧鋼片側(cè)翼；20、毛化端頭；21、梳齒狀毛化尖端；22、鎖緊卡槽；23、防松墊片；24、外螺紋；25、光軸；26、擋圈卡槽；27、螺母；28、滑動(dòng)軸套；29、擋圈。
具體實(shí)施例方式見圖1——圖9，本發(fā)明一種用于生成可控毛化點(diǎn)的便攜式旋轉(zhuǎn)彈片表面毛化裝置，它是由保護(hù)罩1、金屬連接件2、彈簧鋼片3、橡膠圓環(huán)件4、凸臺(tái)圓環(huán)件5、側(cè)蓋6、擋軸二
8、擋軸一9、鎖緊螺母10、毛化端頭16等組件構(gòu)成，其之間的位置連接關(guān)系是:側(cè)蓋6和保護(hù)罩I通過螺釘連接在一起，在其內(nèi)中心部金屬連接件2有一動(dòng)力輸入軸孔，外接電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)金屬連接件2旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也帶動(dòng)金屬連接件2配合鎖緊為一體的橡膠圓環(huán)件4和插入橡膠圓環(huán)件4斜插槽15中的彈簧鋼片3旋轉(zhuǎn)，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力。見圖4a、b，橡膠圓環(huán)件4內(nèi)部鑄造出20個(gè)規(guī)格一致的斜插槽15，用來安裝20個(gè)“T”字型彈簧鋼片3，這些彈簧鋼片3將在毛化過程中提供沖擊力；金屬連接件2和凸臺(tái)圓環(huán)件5兩個(gè)圓形底面加工有環(huán)狀凸臺(tái)12，與橡膠圓環(huán)件4兩底面的環(huán)狀凹槽17配合來鎖住彈簧鋼片3，這一結(jié)構(gòu)也可以方便彈簧鋼片3的安裝和更換。橡膠圓環(huán)件4在毛化過程開始時(shí)產(chǎn)生變形增強(qiáng)彈簧鋼片3沖擊表面作用力，毛化動(dòng)作完成后吸收彈簧鋼片3振動(dòng)能量，防止彈簧鋼片3再次損傷表面，還能使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，方便操作。彈簧鋼片3的自由端固定有用硬質(zhì)合金或其它硬質(zhì)材料做成的毛化端頭20，這些經(jīng)過特殊加工的端頭20在毛化的過程中將直接與加工表面接觸，沖擊出所需要的毛化表面。毛化端頭20前端做成梳齒狀以滿足對(duì)非平面的加工要求，毛化端頭20梳齒狀毛化尖端21根據(jù)不同加工要求打磨出不同的形貌，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行更換。擋軸一 9和擋軸二 8安裝在保護(hù)罩I和側(cè)蓋6的可調(diào)整擋軸角度的滑槽18中，擋軸一 9在毛化過程中與彈簧鋼片側(cè)翼19接觸用來調(diào)節(jié)彈簧鋼片3變形量的大小，從而控制毛化形貌的深度。擋軸二 8在鋼片毛化完成后再次與彈黃鋼片側(cè)翼19接觸抬起彈黃鋼片3,防止鋼片繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)劃傷表面。見圖3a、b，所述金屬連接件2是法蘭狀件，心部設(shè)置動(dòng)力軸孔13與電機(jī)輸出軸連接，其大端面加工有環(huán)狀突臺(tái)12，與橡膠圓環(huán)圓件4端面凸臺(tái)及插入橡膠圓環(huán)件插槽中的彈簧鋼片3上的凹槽配合，來鎖住插入橡膠圓環(huán)件4上的斜插槽15中的彈簧鋼片3，防止彈簧鋼片3在快速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中甩出；金屬連接件2大端面還加工有四條均勻分布的方形凸臺(tái)14與橡膠圓環(huán)件4上的凹槽16配合來為毛化過程傳遞動(dòng)力；金屬連接件空心軸外螺紋11與鎖緊螺母10配合。金屬連接件2的圓柱空心軸穿過橡膠圓環(huán)件4和凸臺(tái)圓環(huán)件5內(nèi)孔將橡膠圓環(huán)件4、凸臺(tái)圓環(huán)件5和插入橡膠圓環(huán)件4上的斜插槽15中的彈簧鋼片3連為一體。所述凸臺(tái)圓環(huán)件5，其圓形端面也有與金屬連接件2相同的環(huán)狀凸臺(tái)12和四條均勻分布方形凸臺(tái)14，其作用與金屬連接件2端面作用相同——卡緊彈簧鋼片3并傳遞動(dòng)力；所述鎖緊螺母10為圓環(huán)狀，其內(nèi)螺紋與金屬連接件空心軸外螺紋11配合，來鎖緊固定整個(gè)內(nèi)部的整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，包括:金屬連接件2、橡膠圓環(huán)件4、彈簧鋼片3、凸臺(tái)圓環(huán)件5。所述橡膠圓環(huán)件4，其上鑄有20個(gè)均勻斜插槽15，尺寸、傾斜度一致，使得彈簧鋼片3插入其中并與彈簧鋼片3緊密接觸，在毛化開始時(shí)增強(qiáng)鋼片沖擊能量，毛化動(dòng)作完成后吸收鋼片振動(dòng)產(chǎn)生能量。所述彈簧鋼片3是“T”形狀的彈簧鋼片，在其頭部固定毛化端頭20，其尾部插入橡膠圓環(huán)件4上的的斜插槽15中 ，在其側(cè)面加工出兩個(gè)規(guī)則鎖緊卡槽22分別與金屬連接件2和凸臺(tái)圓環(huán)件5的環(huán)狀凸臺(tái)12配合，來達(dá)到鎖緊彈簧鋼片3，防止彈簧鋼片3在高速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中甩出造成事故的目的；所述側(cè)蓋6是圓盤狀件，見圖5a、b，在下端小圓面部位設(shè)計(jì)有可調(diào)整擋軸角度的滑槽18，方便調(diào)節(jié)安裝于上面擋軸一 9和兩個(gè)擋軸二 8角度獲得最佳毛化效果；所述保護(hù)罩I由與側(cè)蓋6相同形貌圓盤件和半圓環(huán)形件組合組成，其圓盤件除具有側(cè)蓋6所具有的功能外，還與外部手持裝置固定，并通過其上的中心孔插入電機(jī)主軸與金屬連接件2上的動(dòng)力軸孔13連接；其半圓環(huán)形罩體，既能在裝置工作過程中保護(hù)操作者，還具有螺紋孔方便與側(cè)蓋6連接；所述擋軸一 9由固定用螺母27和防松墊片23和固定于端部的滑動(dòng)軸套28組成，螺母27和防松墊片23用來在滑槽18中固定擋軸，滑動(dòng)軸套28外圓周面與彈簧鋼片側(cè)翼19接觸，減小摩擦阻力，并引起彈簧鋼片3片變形蓄積能量，還可通過調(diào)整彈簧鋼片3在滑槽18中的位置或者更換不同外徑的滑動(dòng)軸套28來調(diào)節(jié)彈簧鋼片3變形量的大小及控制毛化形貌的深度；所述擋軸二 8與擋軸一 9結(jié)構(gòu)相同作用不同，用來抬起毛化完成后的彈簧鋼片3，防止彈簧鋼片3在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)的過程中劃傷毛化表面；所述毛化端頭20的形狀是梳狀件，其前端做成梳齒狀毛化尖端21以滿足對(duì)非平面的加工要求，其后端呈矩形狀，鑲嵌或焊接在彈簧鋼片3上；整個(gè)裝置的裝配關(guān)系如圖1所示。本裝置通過金屬連接件2上的動(dòng)力軸孔13與外部電機(jī)輸入軸連接，并將保護(hù)罩I與外部手持機(jī)構(gòu)固定后，由操作者手持沿預(yù)毛化表面做直線運(yùn)動(dòng)。固定有20個(gè)彈簧鋼片3的橡膠圓環(huán)件4將在金屬連接件2輸入扭矩的作用下快速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)彈簧鋼片3做圓周運(yùn)動(dòng)。彈簧鋼片3的固定如圖2所示，彈簧鋼片3插入橡膠圓環(huán)4的圓周面上均勻分布的20個(gè)斜插槽15中，通過金屬連接件2和凸臺(tái)圓環(huán)件5端面的環(huán)狀凸臺(tái)12與彈簧鋼片3上的鎖緊卡槽22配合鎖緊，防止彈簧鋼片3在快速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中甩出。彈簧鋼片3末端安裝有梳齒狀的毛化端頭20，具體結(jié)構(gòu)如圖6所示。彈簧鋼片側(cè)翼19在旋轉(zhuǎn)過程中與分別安裝在側(cè)蓋6和保護(hù)罩I上的兩個(gè)同軸擋軸一 9相接觸發(fā)生彈性變形，而后能量釋放毛化端頭沖擊預(yù)毛化表面，形成毛化形貌。待毛化動(dòng)作完成后，為了防止彈簧鋼片3在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)的過程中劃傷表面，在側(cè)蓋6、保護(hù)罩I和滑槽18中分別安裝另一對(duì)同軸擋軸二 8，將彈簧鋼片3迅速抬起通過最低點(diǎn)。擋軸一 9和擋軸二 8的具體結(jié)構(gòu)如圖7所示。在這一毛化過程中橡膠圓環(huán)件4既能為形變中的彈簧鋼片3蓄積能量，增強(qiáng)沖擊力度，還能在沖擊完成中吸收振動(dòng)能量，保證裝置在操作過程中的舒適性要求。操作者在使用前根據(jù)毛化要求，比如預(yù)加工表面材料硬度、毛化形貌要求等，選擇合適的毛化端頭20安裝在彈簧鋼片3懸置端；根據(jù)對(duì)毛化深度要求和材料硬度情況，選擇擋軸二 8的滑動(dòng)軸套28套外徑大小來得到所需的彈簧鋼片3變形量，從而達(dá)到加工要求所需的沖擊力和毛化深度要求；還可以根據(jù)現(xiàn)場情況簡單調(diào)整兩對(duì)限制螺母在側(cè)蓋6和保護(hù)罩I上滑槽18內(nèi)的位置來調(diào)整加工深度。這種調(diào)節(jié)方式簡單快捷方便，調(diào)節(jié)范圍大，很好的體現(xiàn)本發(fā)明所要求現(xiàn)場操作的要求。在毛化過程中，操作者根據(jù)所需的毛化要求、毛化點(diǎn)的距離，手持本裝置在 預(yù)加工表面上方按一定速度做直線運(yùn)動(dòng)，橡膠圓環(huán)件4上的二十個(gè)彈簧鋼片3按一定頻率敲擊表面，可以實(shí)現(xiàn)在表面形成表面形貌和排列規(guī)律可控的毛化形貌。
權(quán)利要求
1.一種用于生成可控毛化點(diǎn)的便攜式旋轉(zhuǎn)彈片表面毛化裝置，其特征在于:它是由金屬連接件、橡膠圓環(huán)件、凸臺(tái)圓環(huán)件、鎖緊螺母、彈簧鋼片、側(cè)蓋、保護(hù)罩、擋軸一、擋軸二和毛化端頭構(gòu)成；側(cè)蓋和保護(hù)罩通過螺釘連接在一起，在金屬連接件上有一動(dòng)力軸孔與外部電機(jī)主軸連接，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力；金屬連接件上的空心軸穿過橡膠圓環(huán)件和凸臺(tái)圓環(huán)件內(nèi)孔，金屬連接件上的空心軸外螺紋與鎖緊螺母配合，來鎖緊整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；金屬連接件和凸臺(tái)圓環(huán)件兩個(gè)圓形底面加工有環(huán)狀凸臺(tái)，并與帶有環(huán)狀凹槽的橡膠圓環(huán)件配合來鎖緊插入橡膠圓環(huán)件內(nèi)部的彈簧鋼片，金屬連接件和凸臺(tái)圓環(huán)件各有四個(gè)均勻分布的方形凸臺(tái)，分別與橡膠圓環(huán)件兩端面的凹槽配合，通過鎖緊螺母鎖緊，其作用是將來自金屬連接件動(dòng)力軸孔的扭矩傳遞到橡膠圓環(huán)件并帶動(dòng)安裝于其上面的彈簧鋼片旋轉(zhuǎn)；橡膠圓環(huán)件圓周面均勻設(shè)置20個(gè)規(guī)格一致的斜插槽，用來安裝20個(gè)“T”字型彈簧鋼片，這些彈簧鋼片將在毛化過程中提供沖擊力；橡膠圓環(huán)件在毛化過程開始時(shí)產(chǎn)生變形增強(qiáng)彈簧鋼片沖擊表面作用力，毛化動(dòng)作完成后吸收彈簧鋼片振動(dòng)能量，防止鋼片再次損傷表面，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，增加操作舒適性；彈簧鋼片的自由端固定有用硬質(zhì)合金或其它硬質(zhì)材料做成的毛化端頭，這些經(jīng)過特殊加工的端頭在毛化的過程中直接與加工表面接觸，沖擊出所需要的毛化表面；毛化端頭前端做成梳齒狀以滿足對(duì)非平面的加工要求，毛化端頭末端根據(jù)不同加工要求打磨出不同的形貌，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行更換；兩對(duì)擋軸分別安裝在側(cè)蓋和保護(hù)罩中的可調(diào)整擋軸角度的滑槽里，一對(duì)用來調(diào)節(jié)彈簧鋼片變形量的大小及控制毛化形貌的深度，一對(duì)在鋼片毛化完成后抬起鋼片，防止鋼片繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)劃傷表面； 所述金屬連接件是法蘭狀件，心部設(shè)置動(dòng)力軸孔與電機(jī)輸出軸連接，其大端面加工有環(huán)狀凸臺(tái)與橡膠圓環(huán)件端面圓環(huán)凹槽配合，來卡住插入橡膠圓環(huán)件斜插槽中的彈簧鋼片，防止彈簧鋼片在快速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中甩出；金屬連接件大端面還加工有四條均勻分布的方形凸臺(tái)與橡膠圓環(huán)件凹槽配合來為毛化過程傳遞動(dòng)力；金屬連接件空心軸末端還加工有外螺紋與鎖緊螺母配合；金屬連接件圓柱空心軸穿過橡膠圓環(huán)件和凸臺(tái)圓環(huán)件內(nèi)孔將整個(gè)橡膠圓環(huán)件、凸臺(tái)圓環(huán)件和插入橡膠圓環(huán)上的斜插槽中的彈簧鋼片連為一體； 所述凸臺(tái)圓環(huán)件，其圓形端面也有環(huán)狀凸臺(tái)和四條均勻分布方形凸臺(tái)，其作用與金屬連接件端面作用相同——卡緊彈簧鋼片并傳遞動(dòng)力； 所述鎖緊螺母為圓環(huán)狀，其內(nèi)螺紋與金屬連接件空心軸末端外螺紋配合，來鎖緊固定整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，包括:金屬連接件、橡膠圓環(huán)件、彈簧鋼片、凸臺(tái)圓環(huán)件； 所述橡膠圓環(huán)件，其上設(shè)有20個(gè)均勻斜插槽，尺寸、傾斜度一致，使得彈簧鋼片插入其中并與彈黃鋼片緊S接觸，在毛化開始時(shí)增強(qiáng)鋼片沖擊能量，毛化動(dòng)作完成后吸收鋼片振動(dòng)產(chǎn)生能量； 所述彈簧鋼片是“T”形狀，在其頭部固定有毛化端頭，其尾部插入橡膠圓環(huán)件上的斜插槽中，在其側(cè)面加工出兩個(gè)規(guī)則凹槽分別與金屬連接件和凸臺(tái)圓環(huán)件的環(huán)狀凸臺(tái)配合，來達(dá)到鎖緊彈簧鋼片防止彈簧鋼片在高速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中甩出造成事故的目的； 所述側(cè)蓋是圓盤狀件，在下端小圓面部位設(shè)有可調(diào)整擋軸角度的滑槽，方便調(diào)節(jié)安裝于上面兩個(gè)擋軸角度獲得最佳毛化效果； 所述保護(hù)罩是由與側(cè)蓋相同形狀的圓盤件和半圓環(huán)形件組合而成，該圓盤件除具有側(cè)蓋所具有的功能外，還與外部手持動(dòng)力裝置固定，并通過其上的中心孔插入電機(jī)主軸與金屬連接件中心孔連接；該保護(hù)罩，既能在裝置工作過程中保護(hù)操作者，還具有螺紋孔方便與側(cè)蓋連接； 所述擋軸一是由螺母連接副、防松墊片和固定于端部的滑動(dòng)軸套組成，該螺母連接副和防松墊片用來在滑槽中固定擋軸，該滑動(dòng)軸套外圓周面與彈簧鋼片側(cè)翼接觸，引起彈簧鋼片變形，并用滾動(dòng)摩擦來減小摩擦阻力以提高彈簧鋼片使用壽命； 所述擋軸二與擋軸一結(jié)構(gòu)相同但作用不同，它用來抬起毛化完成后的彈簧鋼片，防止彈黃鋼片在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)的過程中劃傷毛化表面； 所述毛化端頭的形狀是梳狀件，其前端做成梳齒狀以滿足對(duì)非平面的加工要求，其后端呈矩形狀，鑲嵌及連接在彈簧鋼片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生成可控毛化點(diǎn)的便攜式旋轉(zhuǎn)彈片表面毛化裝置，其特征在于:通過選擇兩對(duì)擋軸的滑動(dòng)軸套外徑大小來控制安裝在彈簧鋼片懸置末端的毛化端頭對(duì)加工表面沖擊力的大小，從而滿足對(duì)不同加工材料和復(fù)雜加工要求的條件。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種用于生成可控毛化點(diǎn)的便攜式旋轉(zhuǎn)彈片表面毛化裝置，其特征在于:通過調(diào)整兩個(gè)擋軸一在滑槽中的位置來調(diào)整毛化沖擊力大小和毛化形狀特征。
全文摘要
一種用于生成可控毛化點(diǎn)的便攜式旋轉(zhuǎn)彈片表面毛化裝置，它是由金屬連接件、橡膠圓環(huán)件、凸臺(tái)圓環(huán)件、鎖緊螺母、彈簧鋼片、側(cè)蓋、保護(hù)罩、擋軸一、擋軸二和毛化端頭構(gòu)成；側(cè)蓋和保護(hù)罩通過螺釘連接在一起，在金屬連接件上有一動(dòng)力軸孔與外部電機(jī)主軸連接，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力；通過合理控制安裝在橡膠圓環(huán)件斜插槽內(nèi)的彈簧鋼片形變，既使得安裝在彈簧鋼片懸置末端的毛化端頭獲得足夠的沖擊能量完成毛化作業(yè)，又能及時(shí)收回以避免毛化端頭在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中劃傷加工表面，影響毛化效果。本發(fā)明克服了現(xiàn)有噴丸毛化、激光毛化設(shè)備大、操作難、使用環(huán)境要求高等問題，很好滿足工程中對(duì)毛化點(diǎn)形貌一致性，排列規(guī)律均勻性及操作簡單、快捷、便攜的要求。
文檔編號(hào)B21D31/00GK103223439SQ20131013970
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者陳華偉, 黃一軍, 張德遠(yuǎn), 饒夫剛, 李佑杰 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)