CN1126131A - 螺旋图案磨制工具 - Google Patents

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Abstract

一种螺旋图案磨制工具将网状花纹用一次走刀而不是原先的二次走刀施加于一平表面。磨制工具有一磨架，磨架上的预定位置处以柔性方式安装有多个磨件。这些位置以一图案方式排列在从磨架中心延伸出的一组圆弧上，这些位置以预定间距沿圆弧排列，以便使得磨架沿任一方向转动均提供一条磨件的螺纹图案，为了施加网状花纹，使平表面转动，并使磨件回转，从而将一螺旋图案施加于该平表面。

Description

螺旋图案磨制工具
本发明涉及到加工一种网状花纹到如圆盘闸转子或飞轮一类的平面的技术，尤其涉及到一种利用磨架将一种网状花纹加到一平表面上的磨制工具，该磨架具有安置在以预定方案排列的孔中的多个磨件，以便在磨架沿任一方向转动时，可提供磨件的一种细旋状图案。
圆盘闸转子是在车床上加工的，在将新的圆盘闸转子加工到技术要求时，用磨削，用硬质合金刀片切削、研磨、抛光或挤光来加工的。为了有助于在刹车时减少如吱嘎声、啸叫、颤抖一类的噪声，要求在圆盘闸转子上加设网状花纹。在当前，采用应用于圆盘闸转子的改进的闸衬材料是有特别现实意义的。现已发现，网状花纹能使圆盘闸转子摩擦表面上的热较好地散逸，在圆盘闸转子与闸衬一起转动时，还提供优异的粘结力。
圆盘闸转子或飞轮表面通常在车床上进行翻新修光表面，但是，这并不能提供好的表面光洁度，而且如果不采用磨制工具的两次进刀迄今为止尚不能在平表面上添加网状花纹。可以使用砂纸，但是，采用砂纸是危险的，可能会使使用者的手受伤。
Kinner在美国专利US4766702和48225596中展示了一种以同心花纹翻修飞轮的圆盘闸磨制器。但是，磨削出的(图案)花纹并不是如在附图5和6中可看出的那种网状花纹。在同心花纹应用于圆盘闸转子时，并不能提供显著的噪声降低效果。
在市场上有各种磨制工具供应，Rands在美国专利US3696563中展示了一种研磨刷，在其上有硬毛，硬毛上焊接有研磨球。Fromson在美国专利2608034中也展示了一种带有研磨头的研磨丝刷。授予Inose的美国专利4561214展示了一种磨制工具，该工具具有用于磨光件的一种平面花纹。这专利涉及到牙科方面的用途。
本发明的一个目的是提供一种具有磨架的磨制工具，磨架上带有以特定图案排列的多个杆、硬毛(鬃)或球，可用于将一种网状花纹施加于圆盘闸转子、离合飞轮的平表面或任何可转动的平表面上。硬丝(鬃)或球的(排列)图案是通过一组弧形成的，这组弧从磨架的中心延伸，其上带有预定数目的以预定位置分布的小孔，从而使得磨架在沿顺、逆时针方向转动时，能出现螺纹状的磨件图案。
此图案是一种特定的协调的排列，以便使得在磨架的直径即面积变化时，使硬丝鬃或球用孔的排列图案也以相同比例变化，从而使得当磨架沿任一方向转动时均出现螺旋状图案。
由于具有这种排列图案，从而使得左、右螺旋大致相同，使人们可以在任一方向转动圆盘闸转子或飞轮和可以有沿任一方向转动的磨架，而无需限定夹持飞轮或圆盘闸转子的车床或夹持磨制工具的手持旋转装置只沿某一个方向转动。
本发明提供一种用于将网状花纹施加于平表面上的螺纹图案磨制工具，该工具有一个磨架，架上有多个磨件，磨件以柔性方式安装于磨架的预定位置上，这些位置以在预定的圆弧组上的预定数目的位置排列成一个图案，圆弧从磨架的中心延伸出来，各位置沿圆弧彼此以预定间距间隔，从而使得磨架沿任一方向的转动均提供磨件的一条螺旋图案。
本发明还提供一种将网状花纹施加于一平表面的方法，本方法具有步骤：旋转一平表面；将具有多个磨件的磨架施加于该平表面，多个磨件以柔性方式安装于磨架上的预定位置处，这些位置以在一组预定圆弧上的预定数目的位置排列成一个图案，圆弧从磨架的中心延伸出来，这些位置沿圆弧彼此间隔一预定距离；沿任一方向转动磨架以提供施加于转动平表面的一种磨件的螺旋图案。
对说明本发明实施例的附图介绍如下：
图1是展示本发明一实施例的一种磨制工具的立体图，磨制工具的磨架上安装有多个磨件。
图2是一个立体图，该图展示了一个被转动的飞轮或圆盘闸转子及一个螺旋图案磨制工具，该工具被旋转着并正被施加至圆盘闸转子或飞轮的平表面。
图3是一平面图，展示使用本发明的螺旋图案磨制工具产生在圆盘闸转子或飞轮上的一种网状花纹。
图4是展示磨架的一实施例的平面图，该磨架上具有用于磨件的，以一预定图案安排的多个孔。
图4A是类似图4的一个局部平面图，其中在第一个圆弧上的孔数目已变化。
图5是类似图4所示的一个平面图，展示通过转动孔的图案所形成的螺旋花纹，其中的磨架沿顺时针方向转动。
图6是与图5类似的一平面图，展示正沿反时针方向转动的磨架。
图7，8，9，10及11是磨制工具的局部视图，展示磨制工具用的其它类型的磨件。
下面介绍实现本发明的方式。
图1展示的一种螺旋图案磨制工具10具有一个安装在主轴14上的磨架12。孔16的图案排列在磨架12的表面上，柔性的杆或单丝18设置在磨架表面上，杆18上有磨球20。在一实施例中的磨球与授予Rands的美国专利US3696563中相似。虽然在此介绍的是单丝，但是很明显，塑料、钢或其它合适的材料也是可以的。而且，也可以是多丝，如编织丝或塑料多丝体。磨球可以是涂覆金刚石，或可根据特种用途的需要以别种类型的磨料组份涂覆，磨架12的表面被展示为一平面，但是可根据需要用不同长度的单丝18组成圆穹形。
展示在图2中的圆盘闸转子24有一个平表面26，该转子安装在未示出的一车床上，车床可以沿顺、逆时针方向转动。与图1所示相似的一螺旋图案磨制工具10安装在一个回转装置上，该回转装置可以是风钻、电钻、或其它类型的手持钻，甚至可以是被支承的旋转装置。转动的磨制工具10被施加于圆盘闸转子24的平表面26。转子24可沿任一方向转动，手持电动机28使螺旋图案磨制工具沿任一方向转动。转子24通常转速范围为50转/分-500转/分，如在车床上转动圆盘闸转子或离合飞轮时，其推荐转速范围约为100-200转/分。螺旋图案磨制工具10的转速范围为50-500转/分。磨件的这种图案在圆盘闸转子或飞轮表面26上提供的网状花纹30如图3所示。这种网状花纹是由磨制工具的螺旋图案和磨架12上磨件的排列所产生的。
图4介绍磨架12上一种用于安装磨件的孔(即位置)的图案的实施例。如图所示，对于每一直径的磨架的图案有三种可变化的相应变量。这些变量是：圆弧34的数目，每个圆弧34从磨架12的中心延伸到圆周，且是沿圆周等间距设置的；每个圆弧34上的孔38的数目及孔38之间的距离。该图案的安排使得磨架沿图5所示那样的顺时针方向转动时，由这些孔形成一螺旋花纹图案，在磨架12沿反时针方向转动时，可得到一类似的螺旋花纹图案，但其方向与图5所示的相反。在这两种情况中，其本质在于，孔或磨件的图案在磨架12转动时提供一条螺旋花纹。
在图4中展示了磨架的一特定的图案，它有9条弧用A、B、C、D、E、F、G、H及J表示。在一个实施例中，磨架的直径是50.8毫米(2英寸)，其图案安排如下：9条圆弧沿架12的圆周上彼此间距为18毫米。圆弧A有一个孔，离圆周有12毫米，圆弧B和G有间距为7毫米的三个孔，其中第一个孔距磨架12的中心36的间距为7毫米。圆弧C和F各有彼此间距为8毫米的三个孔，其中第一个孔距中心36为8毫米。圆弧D和H各有间距为11毫米的2个孔，其第一孔距中心36为11毫米。圆弧E和J各有间距为6毫米的孔，其第一个孔距中心36为6毫米。
在如图4A所示的另一个实施例中，圆弧A有间隔7毫米的2个孔，其第一个孔距圆周为7毫米。虽然这个实施例中介绍的磨架12的直径是50.8毫米，但如果要求大一些或小一些的磨架12，那么50.8毫米磨架12的孔38间的间距比例可应用于不同尺寸的磨架12。业已发现如果磨架沿顺时针方向或反时针方向转动，这个特定的图案的确提供了图5或图6所示的那种螺旋花纹。
如图1所示的磨件沿与磨架12的表面成90°方向延伸，但是根据使用者的特殊要求，磨件相对磨架表面的延伸角度可在30°-90°的范围内变化。柔性杆18应该能够弯曲一足够的量，以便将之压向待磨制的平表面。
图7展示了一种拧成束的丝鬃形式的磨件44。图8展示了一种未拧的束状的丝鬃式的磨件46，图9展示了单丝即单纤维形式的磨件48。这些丝鬃可以是弹簧钢或单丝、多丝或其它被使用的合适的磨件。正是孔的图案成为本发明的重要特征。图10展示了与磨架12的表面成约45°的杆上的磨球20，图11则展示了如图1所安装的杆上的磨球。
通过采用本发明的螺旋图案磨制工具，如图3所示的网状花纹30就形成在圆盘闸转子上。这样就防止闸衬相对圆盘闸转子本身上下移动，因而就可在其使用中保证闸衬安放在它们的合适的、所希望要的位置上。这样就使得在闸衬与圆盘闸转子间产生理想的最大的面与面的接触，这样就可大大减少所施加的影响刹车过程的脚踏板蹬力或压力。刹车就有更大的效率，而且已为实验所示那样，从如时间、距离、磨损及辅助设备的断裂的观点来说，效率可提高达20％。
由于磨擦点不产生那样高的热和所产生的热被更快地散逸，从而使衬与圆盘闸表面，或飞轮与离合盘表面之间产生更好的结合，在圆盘闸表面上的网状花纹可以更快地刹车，这样就可使该闸机构或离合机构在较凉的状况下运行，从而允许更快更有效地中止即切断动力并减少谐波不平衡性。在闸用于运输车辆上时，在圆盘闸表面上的网状花纹还大大地减少如吱嘎声、啸叫及颤抖声一类的噪声。根据本发明的方法在圆盘闸转子上制备网状花纹时，不要求用额外的步骤去消除留存在圆盘闸转子表面的细小残留物。而且，无论磨制工具的旋转方向如何，通过手持旋转装置或转动其上欲制备网状花纹的平表面，就可产生网状花纹。
不背离本发明的实质就可对说明书展示的实施例作出各种变化，故本发明的实质只是由附设于后的权利要求来限定的。

Claims (16)

1.一种用于将网状花纹施加于平表面的螺旋图案磨制工具，它具有：
一个具有多个磨件的磨架，磨件以柔性方式安装于磨架上的预定位置处，这些位置以预定的一组圆弧上的预定数量的位置排成一个图案，圆弧均从磨架的中心延伸，各位置沿圆弧以预定间距彼此间隔，从而使磨架沿任一方向的转动时提供磨件的一种螺纹图案。
2.如权利要求1所述工具，其特征在于，磨架是圆的，且有一平表面。
3.如权利要求2所述工具，其特征在于，配备有9条圆弧，每条圆弧均从磨架中心向外延伸至其圆周处，并沿该圆周等间距分布。
4.如权利要求3所述工具，其特征在于，磨架直径为50.8毫米，并具有9条数目从1至9的圆弧，圆弧从磨架中心沿反时针方向均布于外圆周上，彼此间隔约18毫米；
圆弧1有一个位于距外圆周约12毫米处的孔；
圆弧2、7每条均有三个孔，孔彼此间隔约7毫米，一个孔距磨架中心约7毫米；
圆弧3、6每条均有彼此间隔约8毫米的三个孔，一个孔距磨架中心约8毫米；
圆弧4、8每条均有彼此间隔约11毫米的二个孔，一个孔距磨架中心约11毫米；
圆弧5、9每条均有彼此间隔约6毫米的四个孔，一个孔距磨架中心约6毫米；
5.如权利要求4所述工具，其特征在于，圆弧1的图案是被变化的，而且圆弧1有2个间距为7毫米的孔，一个孔距外圆周约7毫米。
6.如权利要求4所述工具，其特征在于，磨架的直径可比50.8毫米大或小，而且安置圆弧与在圆弧上安置孔的尺寸比率，与直径为50.8毫米的磨架的该比率是完全一样的。
7.如权利要求5所述工具，其特征在于磨积的直径可比50.8毫米大或小，而且安置圆弧与在圆弧上安置孔的尺寸比率，与直径为50.8毫米的磨架的该比率是完全一样的。
8.如权利要求1所述工具，其特征在于，磨件包括在单丝杆上以磨料涂覆的磨球。
9.如权利要求8所述工具，其特征在于，该球是涂覆金刚石粉。
10.如权利要求1所述工具，其特征在于，磨件是单丝鬃。
11.如权利要求1所述工具，其特征在于，磨件是多丝束鬃。
12.如权利要求1所述工具，其特征在于，磨件是弹簧钢鬃。
13.如权利要求1所述工具，其特征在于，磨件安装得与磨架平表面成一角度，角度范围90°-30°。
14.一种将一网状花纹施加于一平表面上的方法，此方法具有步骤：
转动该平表面；
将具有多个磨件的磨架施加至旋转着的平表面，多个磨件以柔性方式安置于磨架的预定位置处，这些位置以在预定的一组圆弧上的预定数量的位置排列成一个图案，圆弧从磨架中心向外延伸，各位置沿圆弧以预定的间距分布；及
沿任一方向转动磨架以使将磨件的一螺旋图案施加于转动着的平表面上。
15.如权利要求14所述方法，其特征在于，平表面回转速度范围是50-500转/分。
16.如权利要求14所述方法，其特征在于，磨架回转速度范围是50-500转/分。
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