本實(shí)用新型屬于機(jī)械拋光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種平動(dòng)拋光機(jī)。

背景技術(shù)：

眾所周知，許多具有復(fù)雜三維曲面的工件，比如衛(wèi)浴龍頭、門把手以及其它各種五金構(gòu)件等，往往需要對(duì)其表面進(jìn)行拋光處理，以便獲得平滑乃至光整的表面形貌和外觀質(zhì)量。然而，由于這些工件的表面多為不規(guī)則的復(fù)雜三維型面，因此處理起來十分困難，至今仍為拋光領(lǐng)域一直面臨并無法規(guī)避的棘手難題。傳統(tǒng)的砂輪拋光和砂帶拋光分屬于硬拋光手段和軟拋光手段，對(duì)于那些擁有規(guī)則的回旋面和平面類的工件，采用砂輪拋光和砂帶拋光雖然可以獲得較高效率和較高質(zhì)量的拋光效果，但是對(duì)于那些曲率半徑變化繁復(fù)的復(fù)雜曲面工件，砂輪拋光和砂帶拋光則由于受到砂輪和導(dǎo)輪半徑的不可調(diào)節(jié)、以及拋光區(qū)域時(shí)常出現(xiàn)無法容納拋光元件等結(jié)構(gòu)因素的限制，因此導(dǎo)致目標(biāo)工件出現(xiàn)砂輪或者砂帶無法企及的部位，亦即意味著此時(shí)工件存在有無法拋光的死區(qū)，換言之面對(duì)復(fù)雜三維曲面的工件，上述兩種拋光手段常常難以對(duì)其進(jìn)行全局拋光處理。

目前，針對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征的工件表面拋光，較為成熟亦較為主流的處置手段就是采用振動(dòng)研磨拋光或者采用電化學(xué)拋光，即采用機(jī)械能和流體能的機(jī)械作用方式或者利用電力場和化學(xué)場的電化學(xué)作用方式，從微觀的層面和全方位的角度對(duì)工件的三維表面實(shí)施拋光。振 動(dòng)研磨拋光和電化學(xué)拋光各具特色，眾所周知的事實(shí)是，面對(duì)異形工件表面拋光，它們的短處與它們的長處一樣凸顯：

1)振動(dòng)研磨拋光即是將工件與磨料顆粒自由地混雜在一起，采用固粒單相、液粒兩相或者液粒氣三相的拋光介質(zhì)包圍或者裹挾工件，然后對(duì)盛裝有工件和拋光介質(zhì)的容器(槽或者筒)施加一定的振動(dòng)，往返的振動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)，從而使磨料相對(duì)于工件表面產(chǎn)生不確定的運(yùn)動(dòng)滑移與碰撞刮擦，最終達(dá)成拋光工件表面的目的?，F(xiàn)有技術(shù)中的振動(dòng)拋光機(jī)正是實(shí)施這一技術(shù)的典型代表，比如臺(tái)灣地區(qū)生產(chǎn)的“三次元振動(dòng)研磨機(jī)”、山西省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院研發(fā)的“渦旋振動(dòng)研磨光整機(jī)”(詳見《山西機(jī)械》1995年第1期)等等。振動(dòng)研磨拋光屬機(jī)械拋光范疇，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)工件表面的形狀適應(yīng)性較強(qiáng)，換句話說面對(duì)復(fù)雜三維曲面的工件，振動(dòng)拋光機(jī)照樣能夠從容對(duì)其拋光。但是，傳統(tǒng)的振動(dòng)研磨拋光依然存在有局限性，主要表現(xiàn)在：被拋光的工件，在拋光時(shí)是被任意地和無定位約束地放進(jìn)振動(dòng)槽里，工件被埋入并混雜在磨粒介質(zhì)當(dāng)中，整個(gè)拋光處理過程工件及磨粒的運(yùn)動(dòng)均是雜散的和隨機(jī)的，一方面工件與工件之間、工件與容器槽之間發(fā)生相互碰撞是幾乎無法避免的大概率事件，由此極易造成工件表面的損傷而降低產(chǎn)品的外觀品相；另一方面，工件表面各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的和不可控的，即使是同一個(gè)工件，其表面上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速率及運(yùn)動(dòng)方向亦大相徑庭，而且隨時(shí)隨地還在不斷地發(fā)生著改變，更遑論各個(gè)不同工件之間的運(yùn)動(dòng)速度，更是差異極大。眾所周知，拋光質(zhì)量與磨料刮削工件表面的速度及作用力密切相關(guān)，顯然，上述工作方式和工作狀 態(tài)極易造成工件某些部位過拋光而另一些部位欠拋光，亦即意味著拋光質(zhì)量很難統(tǒng)一和把控，換言之拋光質(zhì)量的一致性較差。

2)電化學(xué)拋光主要是利用電解腐蝕或者化學(xué)腐蝕的方式對(duì)工件表面的微小凸起、尖銳以及飛邊進(jìn)行蝕除，以此降低工件表面的粗糙度，從而獲得拋光效果。電化學(xué)拋光的優(yōu)點(diǎn)是不受工件表面形狀的限制，因此非常適合那些具有復(fù)雜型面的家用五金件的拋光。但是，電化學(xué)拋光存在有難以處置的環(huán)境污染問題，或者說它對(duì)環(huán)境不夠友好，因此限制了它的推廣及應(yīng)用。另外，電化學(xué)拋光還存在有一定的局限性，如電力場及化學(xué)場的設(shè)計(jì)和控制非常困難，再有就是它對(duì)工件的材料有特殊的偏愛或者說它對(duì)工件的材料成分構(gòu)成十分敏感，對(duì)付不同材質(zhì)的工件其拋光效果、拋光效率和拋光成本差異迥然。電化學(xué)拋光應(yīng)用于由不銹鋼材質(zhì)制成的五金構(gòu)件較為劃算，是目前該類材質(zhì)工件拋光的常用手段。

綜上，針對(duì)復(fù)雜異形曲面工件的拋光，當(dāng)前常規(guī)拋光技術(shù)均不同程度地存在有硬傷：砂輪式的“硬拋光”和砂帶式的“軟拋光”常常因出現(xiàn)處置死區(qū)而無法對(duì)工件實(shí)施全局拋光，振動(dòng)研磨拋光由于研磨參數(shù)不可控而無法保證工件拋光質(zhì)量的一致性，電化學(xué)拋光則因存在電化污染而對(duì)環(huán)境不友好且電化學(xué)拋光對(duì)工件材質(zhì)有特殊要求。一言以蔽之，上述傳統(tǒng)拋光技術(shù)尚存在進(jìn)一步提升和改進(jìn)的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有拋光技術(shù)對(duì)異形工件表面拋光時(shí)存在的不足，本實(shí)用新型提出一種實(shí)現(xiàn)工件整體拋光的平動(dòng)拋光機(jī)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種平動(dòng)拋光機(jī)，包括盛裝有自由散粒狀磨料的研磨拋光介質(zhì)的容器、第一導(dǎo)軌及可沿該第一導(dǎo)軌滑行并受該第一導(dǎo)軌約束的第一平臺(tái)、第二導(dǎo)軌及可沿該第二導(dǎo)軌滑行并受該第二導(dǎo)軌約束的第二平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)第一平臺(tái)并使該第一平臺(tái)相對(duì)于第一導(dǎo)軌作往返運(yùn)動(dòng)的第一電機(jī)、驅(qū)動(dòng)第二平臺(tái)并使該第二平臺(tái)相對(duì)于第二導(dǎo)軌作往返運(yùn)動(dòng)的第二電機(jī)、可安裝工件并能夠讓工件探觸到研磨拋光介質(zhì)的工件掛板，所述第二導(dǎo)軌設(shè)置在第一平臺(tái)上，所述工件掛板與第二平臺(tái)緊固連接或者工件掛板與第二平臺(tái)為一體結(jié)構(gòu)制作，第一導(dǎo)軌與第二導(dǎo)軌位于同一平面。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌均為直線導(dǎo)軌，并且第一導(dǎo)軌與第二導(dǎo)軌相互垂直。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一平臺(tái)、第一導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)第一平臺(tái)的第一電機(jī)分別設(shè)置有至少兩個(gè)，第二平臺(tái)、第二導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)第二平臺(tái)的第二電機(jī)分別至少設(shè)置有兩個(gè)。

進(jìn)一步，所述容器內(nèi)設(shè)置有分隔研磨拋光介質(zhì)的格柵，所述格柵具有若干個(gè)隔離單元。

進(jìn)一步，所述格柵的隔離單元容納一個(gè)被拋光工件，隔離單元設(shè)置有與其所容納工件研磨運(yùn)動(dòng)形成的外包絡(luò)面對(duì)應(yīng)的分隔型面，且該分隔型面完全包容該工件研磨運(yùn)動(dòng)形成的外包絡(luò)面。

進(jìn)一步，所述研磨拋光介質(zhì)中部分或全部的粒狀磨料含帶有鐵質(zhì)成分，所述容器的底部設(shè)置有可吸引并集聚含鐵研磨拋光介質(zhì)的磁 鐵。

進(jìn)一步，所述磁鐵為電磁鐵。

進(jìn)一步，所述容器設(shè)置有振動(dòng)發(fā)生器。

進(jìn)一步，所述容器設(shè)置有獨(dú)立底板，所述獨(dú)立底板通過彈性密封材料制成的密封墊連接在容器的殼體上，所述振動(dòng)發(fā)生器貼合連接在獨(dú)立底板上。

進(jìn)一步，平動(dòng)拋光機(jī)還包括驅(qū)使研磨拋光介質(zhì)流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)泵和/或用于調(diào)節(jié)研磨拋光介質(zhì)工作溫度的控溫器。

本實(shí)用新型的有益效果是：本平動(dòng)拋光機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)有效全局拋光異形工件的復(fù)雜三維表面，并且能夠有效保證工件表面全局拋光質(zhì)量的一致性，還能夠有效減少拋光過程對(duì)環(huán)境造成電化學(xué)污染，其最大特色在于采用導(dǎo)軌約束和可控電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式來調(diào)控工件的拋光行為，同時(shí)結(jié)合自由散粒狀磨料特有的研磨性質(zhì)，籍此獲得工件全局可控的研磨軌跡、研磨速度和研磨壓力，不僅能夠全局拋光異形工件的復(fù)雜表面，而且能夠保證拋光質(zhì)量的一致性；此外，拋光全程少用甚至棄用電解或化學(xué)的拋光手段，由此減少乃至避免了拋光作業(yè)對(duì)環(huán)境造成的電化學(xué)污染。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1實(shí)施例另一角度的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1實(shí)施例又另一角度的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型工件在容器內(nèi)的平動(dòng)示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1-圖3，本實(shí)用新型的一種平動(dòng)拋光機(jī)，包括含有自由散粒狀磨料的研磨拋光介質(zhì)，和盛裝該研磨拋光介質(zhì)的容器1，平動(dòng)拋光機(jī)還包括第一導(dǎo)軌21及可沿該第一導(dǎo)軌21滑行并受該第一導(dǎo)軌21約束的第一平臺(tái)22、第二導(dǎo)軌23及可沿該第二導(dǎo)軌23滑行并受該第二導(dǎo)軌23約束的第二平臺(tái)24、驅(qū)動(dòng)第一平臺(tái)22并使該第一平臺(tái)22相對(duì)于第一導(dǎo)軌21作往返運(yùn)動(dòng)的第一電機(jī)25、驅(qū)動(dòng)第二平臺(tái)24并使該第二平臺(tái)24相對(duì)于第二導(dǎo)軌23作往返運(yùn)動(dòng)的第二電機(jī)26、控制并協(xié)調(diào)第一電機(jī)25及第二電機(jī)26運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律的控制器3、可安裝工件并能夠讓工件探觸到研磨拋光介質(zhì)的工件掛板27，其中所述第二導(dǎo)軌23被緊固在第一平臺(tái)22上或者第二導(dǎo)軌23與第一平臺(tái)22為一體結(jié)構(gòu)制作，所述工件掛板27與第二平臺(tái)24緊固連接或者工件掛板27與第二平臺(tái)24為一體結(jié)構(gòu)制作，被拋光的工件受到工件掛板27的驅(qū)使而運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生相對(duì)于研磨拋光介質(zhì)的研磨運(yùn)動(dòng)。第一導(dǎo)軌21和第二導(dǎo)軌23固定在一機(jī)架的機(jī)臺(tái)上，容器1安裝在機(jī)臺(tái)下方的機(jī)架上，第一平臺(tái)22和第二平臺(tái)24于機(jī)臺(tái)上帶動(dòng)工件掛板27相對(duì)容器1移動(dòng)，所述工件掛板27呈U形，其兩側(cè)與第二平臺(tái)24連接，底部安裝工件。

控制器3發(fā)出控制信號(hào)，控制第一電機(jī)25通過螺桿移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一平臺(tái)22沿第一導(dǎo)軌21往返移動(dòng)，以及控制第二電機(jī)26通過螺桿移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第二平臺(tái)24沿第二導(dǎo)軌23往返移動(dòng)，第一平臺(tái) 22和第二平臺(tái)24的移動(dòng)軌跡疊加從而實(shí)現(xiàn)工件掛板27整體平面的移動(dòng)，故工件在平動(dòng)過程中與研磨拋光介質(zhì)相互作用進(jìn)行拋光。

參考圖1-3，所述第一導(dǎo)軌21和第二導(dǎo)軌23均為直線導(dǎo)軌，并且第一導(dǎo)軌21與第二導(dǎo)軌23相互垂直，所述第一平臺(tái)22、第一導(dǎo)軌21和驅(qū)動(dòng)第一平臺(tái)22的第一電機(jī)25分別設(shè)置有至少兩個(gè)，第二平臺(tái)24、第二導(dǎo)軌23和驅(qū)動(dòng)第二平臺(tái)24的第二電機(jī)26分別至少設(shè)置有兩個(gè)，即工件掛板27的四邊分別對(duì)稱地被第一平臺(tái)22和第二平臺(tái)24圍繞和連接。

平動(dòng)拋光機(jī)設(shè)置有力傳感器實(shí)時(shí)檢測每個(gè)第一電機(jī)25各自驅(qū)動(dòng)第一平臺(tái)22的作用力的數(shù)值、并可通過比較它們作用力的大小來決定哪些第一電機(jī)25的運(yùn)行參數(shù)需要調(diào)整以改變其對(duì)第一平臺(tái)22總驅(qū)動(dòng)力的貢獻(xiàn)值，從而保證各個(gè)第一電機(jī)25驅(qū)動(dòng)力的同步性；平動(dòng)拋光機(jī)也設(shè)置有力傳感器實(shí)時(shí)檢測每個(gè)第二電機(jī)26各自驅(qū)動(dòng)第二平臺(tái)24的作用力的數(shù)值、并可通過比較它們作用力的大小來決定哪些第二電機(jī)26的運(yùn)行參數(shù)需要調(diào)整以改變其對(duì)第二平臺(tái)24總驅(qū)動(dòng)力的貢獻(xiàn)值，從而保證各個(gè)第二電機(jī)26驅(qū)動(dòng)力的同步性。

平動(dòng)拋光機(jī)設(shè)置有位置傳感器來監(jiān)測第一平臺(tái)22和第二平臺(tái)24的位置信息，并可通過校驗(yàn)和比較第一平臺(tái)22與第二平臺(tái)24的位置信息來反饋并調(diào)控第一電機(jī)25與第二電機(jī)26的關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)，以確保第一平臺(tái)22和第二平臺(tái)24運(yùn)動(dòng)位置的同步性。

第一電機(jī)25和第二電機(jī)26在控制器的調(diào)控下兩者的協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律或者協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)效果為：在第一電機(jī)25和第二電機(jī)26的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下， 被拋光工件在拋光進(jìn)程中的主拋光運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)為相對(duì)于容器的平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

被拋光工件相對(duì)于容器所作的平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)為等速率轉(zhuǎn)動(dòng)的平動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)，其中第一平臺(tái)22相對(duì)于第一導(dǎo)軌21所作的往返運(yùn)動(dòng)以及第二平臺(tái)24相對(duì)于第二導(dǎo)軌23所作的往返運(yùn)動(dòng)皆為簡諧運(yùn)動(dòng)，并且第一平臺(tái)22沿第一導(dǎo)軌21的簡諧運(yùn)動(dòng)與第二平臺(tái)24沿第二導(dǎo)軌23的簡諧運(yùn)動(dòng)具有相同數(shù)值的幅值和相同數(shù)值的周期，但第二平臺(tái)24沿第二導(dǎo)軌23的簡諧運(yùn)動(dòng)的相位與第一平臺(tái)22沿第一導(dǎo)軌21的簡諧運(yùn)動(dòng)的相位相差弧度。

散粒狀的研磨介質(zhì)在容器2和工件的帶動(dòng)或攪動(dòng)下，會(huì)出現(xiàn)離散運(yùn)動(dòng)的趨勢，并影響到它們與工件表面的接觸狀態(tài)，同時(shí)研磨介質(zhì)主要依靠重力和介質(zhì)中的粘性保持和恢復(fù)其靜止的狀態(tài)，也導(dǎo)致研磨介質(zhì)對(duì)工件表面產(chǎn)生的接觸力不夠大，所有這些必然會(huì)導(dǎo)致工件研磨處置效率低下，為了改變這一不足，參考圖3和圖4，所述容器1內(nèi)設(shè)置有分隔研磨拋光介質(zhì)的格柵11，所述格柵11具有若干個(gè)隔離單元12，被拋光的工件可探入格柵的隔離單元12內(nèi)并與該隔離單元12中的研磨拋光介質(zhì)發(fā)生研磨拋光運(yùn)動(dòng)，各個(gè)隔離單元12上的工件掛板27設(shè)置有匹配蓋合且?guī)直墓ぜw，其可用于吊掛工件，方便操作。

如圖4所示，由于格柵11的圍攏作用，能夠有效減少研磨介質(zhì)的離散運(yùn)動(dòng)，從而有利于增加其保持和恢復(fù)靜止?fàn)顟B(tài)的能力。參考圖4，所述格柵11的隔離單元12只容納一個(gè)被拋光工件6，隔離單元 12設(shè)置有與其所容納工件6作平動(dòng)研磨轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成的外包絡(luò)面相似的分隔型面，而且該分隔型面能夠完全包容該工件6研磨拋光時(shí)的平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)外包絡(luò)面，工件6邊緣上標(biāo)示的虛線圈為工件6邊緣各點(diǎn)的平動(dòng)軌跡。此時(shí)格柵12的圍攏效應(yīng)將更加有效和強(qiáng)大，由此可促進(jìn)研磨介質(zhì)與工件表面的接觸機(jī)會(huì)和接觸力度。

為了減少研磨介質(zhì)在工作過程當(dāng)中的離散運(yùn)動(dòng)的趨勢，所述研磨拋光介質(zhì)中部分或全部的粒狀磨料含帶有鐵質(zhì)成分，所述容器1的底部設(shè)置有可產(chǎn)生磁力吸引并集聚含鐵研磨拋光介質(zhì)的磁鐵(附圖未畫出)。所述磁鐵為電磁鐵，并且該電磁鐵所產(chǎn)生的磁力規(guī)律包括磁場強(qiáng)度大小、磁場分布狀況和磁力產(chǎn)生時(shí)序均可調(diào)控。通過磁鐵產(chǎn)生的磁力增強(qiáng)研磨介質(zhì)恢復(fù)靜止?fàn)顟B(tài)的能力并有效增加研磨介質(zhì)對(duì)工件的接觸力。

參考圖1和圖2，所述容器1底部的殼體上設(shè)置有振動(dòng)發(fā)生器4，所述振動(dòng)發(fā)生器4一般固定在機(jī)架上，同時(shí)容器1活動(dòng)連接在機(jī)架上，通過振動(dòng)發(fā)生器4驅(qū)動(dòng)容器1產(chǎn)生振動(dòng)，為了增加研磨介質(zhì)對(duì)工件的研磨能力，可以在工件作強(qiáng)制平動(dòng)圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)上對(duì)研磨介質(zhì)的強(qiáng)迫振動(dòng)，即附加和疊加上研磨介質(zhì)對(duì)工件表面的碰擊和刮削作用，從而提高研磨效率和研磨質(zhì)量。

參考圖2，所述容器1設(shè)置有獨(dú)立底板13，所述獨(dú)立底板13通過彈性密封材料制成的密封墊連接在容器1的殼體上，所述振動(dòng)發(fā)生器4貼合連接在獨(dú)立底板13上，振動(dòng)發(fā)生器4首先將振動(dòng)施加到獨(dú)立底板13上，接著由獨(dú)立底板13傳導(dǎo)并作用到研磨介質(zhì)上，最終形 成研磨介質(zhì)對(duì)工件表面的碰擊和刮削。

參考圖1，平動(dòng)拋光機(jī)還包括驅(qū)使研磨拋光介質(zhì)流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)泵5。

平動(dòng)拋光機(jī)還包括用于調(diào)節(jié)研磨拋光介質(zhì)工作溫度的控溫器。

本裝置的最大特色在于采用導(dǎo)軌約束和可控電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式來調(diào)控工件的拋光行為，同時(shí)結(jié)合自由散粒狀磨料特有的研磨性質(zhì)，籍此獲得工件全局可控的研磨軌跡、研磨速度和研磨壓力，不僅能夠全局拋光異形工件的復(fù)雜表面，而且能夠保證拋光質(zhì)量的一致性；此外，拋光全程少用甚至棄用電解或化學(xué)的拋光手段，由此減少乃至避免了拋光作業(yè)對(duì)環(huán)境造成的電化學(xué)污染。

以上所述，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式而已，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，只要其以任何相同或相似手段達(dá)到本實(shí)用新型的技術(shù)效果，都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。