光整装置以及光整方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光整装置以及光整方法。所述光整装置包括推力系统，密封系统，包括活塞、与所述活塞配合的缸体，用于容纳进行光整加工的光整介质；输送管路系统，所述输送管路系统输送对应的密封系统容纳的所述光整介质至进行光整的内流道工件的端口；回收系统，包括回收容器、回收管路、回流管路、动力组件、以及控制阀组件，所述控制阀组件包括第一阀、第二阀；所述回收容器通过所述回收管路连通所述工件，通过所述回流管路连通所述密封系统；所述第一阀与所述密封系统以及低压力环境配合，所述第二阀位于所述回流管路，与所述回流容器以及所述密封系统配合，所述动力组件与所述回收容器连通。连通。连通。

Finishing device and finishing method

【技术实现步骤摘要】
光整装置以及光整方法


[0001]本专利技术涉及内流道的精密加工领域，尤其涉及一种光整装置以及光整方法。

技术介绍

[0002]具有微细复杂内流道结构的零件在航空航天、船舶、核、汽车、模具等工业领域有着极其广泛的应用，特别是与流体动力系统相关的零部件常常具有微细流道、深小孔及微细流道与深小孔联通等复杂内腔结构，起到对流体的输运、交换或施加液压力等功能，如航空/航天/船舶/汽车各类发动机燃油喷嘴、热交换器、液压组件、油路控制节流器等。
[0003]可加工微细复杂内流道的工艺技术包括精密机加工、飞秒/水导/长脉冲激光加工、电火花加工及增材制造(3D打印)等。除增材制造技术外，其他单一工艺加工的微细复杂内流道结构相对简单，且长径比较小，需结合焊接等其他组合工艺才可加工微细复杂内流道。精密机加工的微细复杂内流道会产生毛刺、拐点尖角或接刀台阶等问题；飞秒激光加工的内流道表面会产生粘附的残渣颗粒和表面“台阶”效应；水导/长脉冲激光及电火花加工的内流道表面会产生重熔层；增材制造(3D打印)是一种将复杂三维结构零件模型离散为二维结构进行逐层叠加成形的技术，它使复杂微细复杂内流道零件一体化成型成为可能，因而在航空航天、汽车、模具等工业领域的应用日趋增多。然而，增材制造技术在成型零件过程中因存在温度梯度和逐层成型等自身工艺特点，导致零件内流道表面存在半烧结或粘结的粉末颗粒以及表面“台阶”效应。
[0004]机加工毛刺、飞秒激光加工内流道粘附烧结颗粒、增材制造内流道表面粘结粉末等都会影响零件的使用性能和安全性：当内流道中通入的流体与表层高速摩擦造成毛刺、粘附残渣颗粒或粘结粉末脱落时会成为多余物而随流体到处扩散，或堵塞油路或引起机械磨损故障，从而造成重大安全事故；粗糙度大的内表面在长期使用过程中易成为疲劳裂纹源，若是高温油路系统还易导致积碳现象发生；机加工流道表面的刀纹、拐点尖角或接刀台阶，飞秒激光及增材制造加工内流道表面的“台阶”现象等都会导致流体运动过程产生湍流、涡流和流体沿程阻力急剧增加，甚至造成流体失控，产生振动而降低零件使用寿命。粗糙表面也会使流体中产生大量空化气泡影响燃烧和液力，甚至产生空化腐蚀；对于一些特定材质的零件(如空心叶片)内流道及联通小孔，因重熔层表面易出现微裂纹而导致零件过早失效，因而要求减少重熔层厚度或不允许出现重熔层。
[0005]因此，通过精密机加工、飞秒/水导/长脉冲激光加工、电火花加工、增材制造(3D打印)等技术加工流体动力零部件内流道表面时，会带来毛刺、粘结粉末和烧结颗粒等残留物、表面粗糙及重熔层等不利问题，需要采用合适的表面光整技术消除这些不利影响后才能满足产品的性能要求。
[0006]但目前可以有效地对微细复杂内流道表面光整的技术尚未出现，以至于目前对于增材制造的微细复杂内流道工件，其内表面的粗糙度一般都只具有增材制造后的原始平均粗糙度Ra≥6.3μm，没有出现内流道的表面最优粗糙度Ra小于或等于1.6 μm的产品，对于激光加工、电火花加工的微细复杂内流道工件没有出现内流道的表面最优粗糙度Ra小于或等
于0.8 μm的产品；以及对于机加工的微细复杂内流道工件没有出现内流道的表面最优粗糙度Ra小于或等于0.4μm的产品，而目前微细复杂内流道若具有S型弯、L型弯、U型弯、O型弯等复杂异形流道，无法采用只能进行直线进给的机加工实现，而只能通过增材制造等方式实现，因此目前也没有出现对于增材制造的微细异形复杂内流道表面最优粗糙度Ra小于或等于1.6 μm的产品。

技术实现思路

[0007]本申请的目的在于提供一种光整装置以及光整方法。
[0008]第一方面，本申请提供一种光整装置，包括推力系统；密封系统，包括活塞、与所述活塞配合的缸体，用于容纳进行光整加工的光整介质，所述推力系统与所述活塞的一端连通，对所述密封系统提供驱动力，以推动所述光整介质从所述缸体的出口端输出；输送管路系统，所述输送管路系统输送对应的密封系统容纳的所述光整介质至进行光整的内流道工件的端口，所述输送管路系统的上游端与所述密封系统的出口端连接，下游端用于输出光整介质进行内流道工件的光整；回收系统，包括回收容器、回收管路、回流管路、动力组件、以及控制阀组件，所述控制阀组件包括第一阀、第二阀；所述回收容器通过所述回收管路连通所述工件，通过所述回流管路连通所述密封系统；所述第一阀与所述密封系统以及低压力环境配合，所述第二阀位于所述回流管路，与所述回流容器以及所述密封系统配合，所述动力组件与所述回收容器连通，能够对所述回收容器提供动力，提高所述回收容器中的抛光介质迅速回流到所述缸体中。
[0009]本申请实施例的技术方案中，回收系统采用第一阀、第二阀以及两者与密封系统、回收容器、回流管路、动力组件的协同作用，既保证了密封系统的回流与密封系统输送光整介质的输出流两者避免相互干扰，同时也使得回收系统中容纳的光整介质可以快速地回流至密封系统。
[0010]在一些实施例中，所述第一阀为喷挡阀，所述光整装设备有第一状态以及第二状态，其中：在所述第一状态，所述密封系统向所述输送管路系统输送光整介质，所述密封系统容纳的光整介质作用于所述喷挡阀的喷嘴使得所述喷挡阀关闭，并且所述第二阀关闭；在所述第二状态，所述密封系统停止向所述输送管路系统输送光整介质，所述密封系统容纳的光整介质停止作用于所述喷挡阀的喷嘴，使得所述喷挡阀开启，所述密封系统与所述外界的低压力环境连通，并且所述第二阀开启，所述动力组件对所述回收容器施加压力至第一压力，使得所述回收容器与所述密封系统之间具有所述第一压力与所述外界的低压力环境的压力差。
[0011]在一些实施例中，所述第二阀为电磁阀，所述控制阀组件还包括感应器，所述感应器用于感测回收容器的光整介质的质量，所述电磁阀根据所述感应器感测的质量结果开启或关闭。
[0012]在一些实施例中，所述感应器为重力感应器，所述回收容器的高度高于所述密封系统的高度。
[0013]在一些实施例中，所述回收容器为透明容器，其容纳的光整介质为外部可视的。
[0014]在一些实施例中，所述回收容器的容器壁具有容积刻度线。
[0015]在一些实施例中，所述回收容器设置有温度计或黏度计。
[0016]在一些实施例中，所述光整装置还包括诊断装置，所述诊断装置具有流速和/或流量传感器，以及压力传感器，用于感测光整介质的流速和/或流量，以及压力。
[0017]在一些实施例中，所述活塞从顶部至底部至少具有第一凹槽、第二凹槽，所述密封系统还包括位于所述活塞与缸体之间的密封圈，包括设置于所述第一凹槽的第一密封圈，以及设置于所述第二凹槽的第二密封圈，所述活塞与缸体在径向之间的间隙为1mm~2.5mm。
[0018]在一些实施例中，所述第一凹槽为分体式结构，所述活塞的顶面为平面，其上可拆卸地设置盖板，所述盖板的外围具有斜面，所述斜面与所述活塞的顶面形成单边斜槽，构成所述第一凹槽；所述第二凹槽于所述活塞的侧壁开设；所述第一密封圈的材料为硬质材料，所述第二密封圈的材料为软质材料。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光整装置，其特征在于，包括：推力系统；密封系统，包括活塞、与所述活塞配合的缸体，用于容纳进行光整加工的光整介质，所述推力系统与所述活塞的一端连通，对所述密封系统提供驱动力，以推动所述光整介质从所述缸体的出口端输出；输送管路系统，所述输送管路系统输送对应的密封系统容纳的所述光整介质至进行光整的内流道工件的端口，所述输送管路系统的上游端与所述密封系统的出口端连接，下游端用于输出光整介质进行内流道工件的光整；回收系统，包括回收容器、回收管路、回流管路、动力组件、以及控制阀组件，所述控制阀组件包括第一阀、第二阀；所述回收容器通过所述回收管路连通所述工件，通过所述回流管路连通所述密封系统；所述第一阀与所述密封系统以及低压力环境配合，所述第二阀位于所述回流管路，与所述回流容器以及所述密封系统配合，所述动力组件与所述回收容器连通，能够对所述回收容器提供动力，使得所述回收容器中的抛光介质迅速回流到所述缸体中。2.如权利要求1所述的光整装置，其特征在于，所述第一阀为喷挡阀，所述光整装设备有第一状态以及第二状态，其中：在所述第一状态，所述密封系统向所述输送管路系统输送光整介质，所述密封系统容纳的光整介质作用于所述喷挡阀的喷嘴使得所述喷挡阀关闭，并且所述第二阀关闭；在所述第二状态，所述密封系统停止向所述输送管路系统输送光整介质，所述密封系统容纳的光整介质停止作用于所述喷挡阀的喷嘴，使得所述喷挡阀开启，所述密封系统与外界的低压力环境连通，并且所述第二阀开启，所述动力组件对所述回收容器施加压力至第一压力，使得所述回收容器与所述密封系统之间具有所述第一压力与所述外界的低压力环境的压力差。3.如权利要求2所述的光整装置，其特征在于，所述第二阀为电磁阀，所述控制阀组件还包括感应器，所述感应器用于感测回收容器的光整介质的质量，所述电磁阀根据所述感应器感测的质量结果开启或关闭。4.如权利要求3所述的光整装置，其特征在于，所述感应器为重力感应器，所述回收容器的高度高于所述密封系统的高度。5.如权利要求1所述的光整装置，其特征在于，所述回收容器为透明容器，其容纳的光整介质为外部可视的。6.如权利要求5所述的光整装置，其特征在于，所述回收容器的容器壁具有容积刻度线。7.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷力明，米天健，王小康，樊林娜，王威，周新民，高军帅，
申请(专利权)人：陕西金信天钛材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：