航空发动机零件滚镀电流密度确定方法技术

本发明专利技术涉及零件表面处理技术领域，公开一种航空发动机零件滚镀电流密度确定方法，步骤为：S1.选择形状特征相同的零件前处理；S2.将零件分多个批次依次滚镀，每批次滚镀完卸载后装载下批次，记录滚筒内每一具体装载量下滚镀最大电流值；各批次零件数量遵循：在滚筒装载量规定范围内，以规律递增的方式增加零件装载量；S3.以具体装载量下的全部零件表面积计算，得装载量V

【技术实现步骤摘要】
航空发动机零件滚镀电流密度确定方法


[0001]本专利技术涉及零件表面处理
，具体地，涉及一种航空发动机零件滚镀电流密度确定方法。

技术介绍

[0002]随着航空发动机产业的迅猛发展，配套的航机标准件等零件的电镀加工需求大幅增加，采用挂镀或篮筐镀方式生产效率低，远远不能满足当前形势，需推广应用加工效率更高的滚镀方法，航机标准件常用的镀种有镀锌、镀镉、镀铜、镀银、镀锡等。由于滚镀的加工特点，滚镀电流密度无法通过霍尔槽试验获得，目前广泛使用平均电流密度进行表征，平均电流密度等于通过镀槽的电流与滚筒内全部镀件面积的比值，普遍依靠经验获得，范围较宽，准确性低，导致滚镀镀层质量波动性大，难以满足航空发动机标准件严苛的制造要求。
[0003]滚镀过程中，仅处于筒壁处的零件受镀，其他部位零件只有随滚筒转动运动至筒壁处时才受镀，受镀零件的面积称为有效受镀面积。按平均电流密度计算，装载量增加，即全部镀件面积增加，滚镀电流随之增加，但是由于受滚筒约束，有效受镀面积的增加量远小于全部镀件面积，因此，处于筒壁部位的零件所承受的电流有较大的增加；另外，随着装载量增加，零件处于筒壁部位时间延长，即受镀时间延长，两方面因素导致获得的镀层极易结晶粗糙，甚至烧焦，影响镀层外观质量和功能性，因此，装载量增加时，电流密度应随着减小，反之，装载量减小时，为提高镀层沉积速度，电流密度可适当增加。
[0004]虽然，滚镀电流密度与装载量负相关，但是，目前滚镀电流密度与装载量两者之间函数关系式确定方法尚无公开的报道以供生产实践参考。公告号为CN101748471B的《一种滚镀过程中电流密度实时在线测试装置》专利公开一种通过在线采集滚筒内工件电镀时的电流密度，并对电镀电源进行控制，实现恒电流密度电镀，保证滚镀质量，从而克服工件表面积计算不准，导致镀层厚度变化的问题。虽然该装置对于电极接触电阻、滚筒数目及滚动内工件任意变化的情况下，均具有很好的适用性，但该装置是在滚镀过程中对电流密度实时监测实时控制，使得工件处于恒电流密度下滚镀来保证滚镀效果，而无法在滚镀之前预先确定采用多大的电流密度。
[0005]因此，开发一种通过装载量确定航空发动机标准件滚镀电流密度的方法是非常必要的，可使电流密度不受镀种、槽液体系和滚筒容量限制。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种能直接通过装载量确定滚镀电流密度，以实现滚镀电流精确控制，保证滚镀镀层质量的航空发动机零件滚镀电流密度确定方法。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种航空发动机零件滚镀电流密度确定方法，包括如下步骤：
[0009]S1.选择一种几何形状特征相同的零件进行前处理；
[0010]S2.将完成前处理的零件分成多个批次，依次将各批次置于滚筒中滚镀，每批次滚镀完先卸载，再装载下一批次零件进行滚镀，记录滚筒内每一具体装载量下相应的滚镀最大电流值；各批次的零件数量确定遵循：在滚筒装载量规定范围内，以规律递增的方式增加滚筒内零件装载量；
[0011]S3.以每一具体装载量下的全部零件表面积计算，获得每一具体装载量V
n
时的滚镀电流密度D
kn
作为样本，V为装载量，D
k
为滚镀电流密度，n为样本序号；
[0012]S4.卸载滚筒内最后批次零件，选择一种与S1中零件同类但几何形状和/或特征不同的完成前处理的零件，重复S2和S3，增加获得的样本数量；
[0013]S5.多次重复S4，增加获得的样本数量，每次重复过程所选择的零件的几何形状和/或特征与前面步骤中的不同；
[0014]S6.对S3、S4和S5获得的离散数据进行曲线拟合，得出零件装载量V与滚镀电流密度D
k
的函数关系式。
[0015]进一步地，S3中装载量Vn为装载零件的总体积占滚筒容积的百分比，装载零件的总体积由装载前通过排水法测得。
[0016]更进一步地，S2中所述装载量规定范围为不影响零件镀层外观质量和沉积速度的装载量范围。
[0017]再进一步地，装载量规定范围为滚筒体积的30％～50％。
[0018]进一步地，S2中所述滚镀最大电流值为零件不产生粗糙、镀层烧焦外观缺陷时的最大滚镀电流。
[0019]进一步地，S3中所述滚镀电流密度为平均电流密度，平均电流密度等于通过滚筒镀槽的电流与滚筒内全部零件表面积的比值。
[0020]更进一步地，S2中所述规律递增的方式为以1％的规律递增。
[0021]再进一步地，S3、S4和S5中获得的样本数量需大于等于200。
[0022]进一步地，所述滚筒为水平轴向的卧式六角形滚筒。
[0023]进一步地，所述零件种类包括螺栓、螺母和垫片。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]提出依据滚筒中零件的装载量来计算滚镀电流密度的方法，电流密度的确定不受镀种、槽液体系和滚筒容量限制，且避免了真实电流密度和有效受镀面积的复杂计算，电流密度的确定过程简单，实用性强，能实现滚镀电流的精确控制，确保滚镀镀层质量，充分满足航空发动机零件严苛的制造要求。
附图说明
[0026]图1为实施例1中航空发动机零件滚镀电流密度确定方法所滚镀零件种类的结构示意图；
[0027]图2为采用实施例1所述滚镀电流密度确定方法得到的装载量和滚镀电流密度之间的函数关系图；
[0028]图3为实施例2中航空发动机零件滚镀电流密度确定方法所滚镀零件种类的结构示意图；
[0029]图4为实施例3中航空发动机零件滚镀电流密度确定方法所滚镀零件种类的结构
示意图。
具体实施方式
[0030]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本技术方案进行详细阐述。
[0031]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0032]另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机零件滚镀电流密度确定方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.选择一种几何形状特征相同的零件进行前处理；S2.将完成前处理的零件分成多个批次，依次将各批次置于滚筒中滚镀，每批次滚镀完先卸载，再装载下一批次零件进行滚镀，记录滚筒内每一具体装载量下相应的滚镀最大电流值；各批次的零件数量确定遵循：在滚筒装载量规定范围内，以规律递增的方式增加滚筒内零件装载量；S3.以每一具体装载量下的全部零件表面积计算，获得每一具体装载量V
n
时的滚镀电流密度D
kn
作为样本，V为装载量，D
k
为滚镀电流密度，n为样本序号；S4.卸载滚筒内最后批次零件，选择一种与S1中零件同类但几何形状和/或特征不同的完成前处理的零件，重复S2和S3，增加获得的样本数量；S5.多次重复S4，增加获得的样本数量，每次重复过程所选择的零件的几何形状和/或特征与前面步骤中的不同；S6.对S3、S4和S5获得的离散数据进行曲线拟合，得出零件装载量V与滚镀电流密度D
k
的函数关系式。2.根据权利要求1所述的航空发动机零件滚镀电流密度确定方法，其特征在于，S3中装载量Vn为装载零件的总体积占滚筒容积的百分比，装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振，李锐，李佩，刘志勇，张妍婧，王欣，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：