[发明专利]一种点阵型阵列柔性凝胶砂轮

说明书

点阵型阵列柔性凝胶砂轮，包括依次同轴连接的柔性砂轮头、砂轮体、集电滑环；柔性砂轮头的弹性套膜与砂轮体前段密封套住，圆柱形活塞拉杆的半球面支撑体顶住弹性套膜内壁，抛光布通过卡箍固定在弹性套膜外层，磨粒层通过粘接剂粘在抛光布；集电滑环的内滑环与外滑环可相对转动地连接，内滑环的一端连接外接设备，内滑环的另一端连接砂轮体；砂轮体的砂轮壳内部的凝胶单元阵列设为点阵型阵列，凝胶单元设置在轴向圆柱孔壳内，砂轮体底端与集电滑环连接；砂轮体内部设有容纳圆柱形活塞拉杆的轴向通孔；凝胶单元上端安装圆柱形活塞拉杆，通电后的凝胶单元带动圆柱形活塞拉杆，使得弹性套膜发生形态变化，实现对复杂工件表面进行抛光。

技术领域

本发明涉及一种用于加工复杂表面的点阵型阵列柔性凝胶砂轮。

背景技术

复杂零件在高端制造领域应用广泛，如汽车零配件、航天飞机发动机、航空飞机叶片等，随着科技的进步，对整体设备稳定性、安全性要求的提高，对其零件的表面质量要求也越来越高。所以对工件的超精密抛光具有重要意义。现有传统的加工方法难以适用且对零件表面自适应较差，造成抛光不够彻底、抛光表面质量不够高的问题。随着对复杂工件表面质量和加工效率的要求不断提高，急需一种能够用于各种抛光自动化设备，能适应具有自由曲面复杂特征的零件的抛光模块。所以，设计一种能够用于加工复杂表面的能够主动对复杂表面进行仿形的柔性抛光模块使得抛光设备实现高效率、高精度的复杂工件抛光工作显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于解决现有复杂零件、尤其对具有各种复杂特征的零件抛光效率低、难加工、不彻底的问题，提出了一种用于复杂工件表面加工的点阵型阵列柔性凝胶砂轮，能够实现对工件加工面的主动仿形，配合自动化加工设备，完成高效、高质量的抛光工作。

本发明所述的一种用于加工复杂零件的点阵型阵列柔性凝胶砂轮，包括依次同轴连接的柔性砂轮头、砂轮体、集电滑环，柔性砂轮头、砂轮体、集电滑环都是回转体；

柔性砂轮头，通过卡箍卡住抛光布与砂轮体相连，包括弹性套膜，抛光布，磨粒层。

砂轮体，内部用于承载凝胶单元阵列、圆柱形活塞拉杆，加工端装配柔性砂轮头，底端与集电滑环固接。

集电滑环，一端与自动化设备固连，另一端与砂轮体固接，随柔性砂轮同步转动，用以通过内部导线，导线外接电源、控制模块，实现凝胶单元的轴向缩短，从而实现柔性砂轮头的主动仿形抛光。

所述柔性砂轮头包括弹性套膜、抛光布、卡箍、磨粒层。进行抛光工作时，弹性套膜与砂轮体前段密封套住，使得圆柱形活塞拉杆的半球面支撑体恰好顶住其内壁，抛光布通过卡箍固定在弹性套膜外层，磨粒层通过粘接剂粘在抛光布。

所述集电滑环包括内滑环、外滑环，内滑环与外滑环可相对转动地连接，内滑环的一端设有连接自动化设备的旋转部分的固结装置，内滑环的另一端连接砂轮体，外滑环连接自动化设备的机架。当进行抛光工作时，所述内滑环通过固结装置固接到自动化设备的旋转部分，另一端连接砂轮体，实现三者的同步旋转。所述外滑环则保持相对静止，与自动化设备机架相固连。集电滑环的主要作用是使得本发明所需导线一段跟随柔性砂轮进行旋转，另一段则保持静止，解决本发明的通电难题。

所述砂轮体包括砂轮壳，砂轮壳内部装有轴向设置的圆柱形活塞拉杆、凝胶单元阵列，凝胶单元阵列的阵列方式为点阵型阵列，凝胶单元设置在轴向圆柱孔壳内，砂轮体底端与集电滑环连接。砂轮体内部设有容纳圆柱形活塞拉杆的轴向通孔。凝胶单元上端安装圆柱形活塞拉杆，通电后的凝胶单元带动圆柱形活塞拉杆，拉动的活塞拉杆使得弹性套膜发生形态变化，进而可以实现对复杂工件表面进行抛光。

所述圆柱形活塞拉杆设置在轴向通孔内，圆柱形活塞拉杆的顶部设有半球面支撑体，各凝胶单元连接的圆柱形活塞拉杆的轴向高度不同，圆心位置拉杆设计最长，其设计目的是为了非工作状态，其半球面支撑体固接到弹性套膜内壁。