一种气膜孔抛光用双向精密抛光系统以及抛光方法技术方案

本发明专利技术公开了一种气膜孔抛光用双向精密抛光系统，其特征在于，包括控制系统、动力系统、A系统、B系统、清洁系统；控制系统控制研磨液压力以及活塞的运动；动力系统为抛光系统的运动提供动力；B系统在硬件结构、连接关系及功能上与所述A系统相同，B系统与A系统相互配合，对气膜孔内流道进行研磨；清洁系统可以过滤掉研磨液中的杂质以及磨抛下来的气膜孔材料。本发明专利技术还提供了一种气膜孔抛光用双向精密抛光方法与所述系统相互配合、再辅以磨抛时间、磨抛压力的限定，基本解决了现有磨粒流技术抛光后气膜孔内部与端口处孔径扩大尺寸差别较大的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种气膜孔抛光用双向精密抛光系统以及抛光方法


[0001]本专利技术属于叶片气膜孔抛光
，具体涉及一种气膜孔抛光用双向精密抛光系统以及抛光方法。

技术介绍

[0002]针对气膜孔切割时出现的重熔层、划痕、棱边毛刺及孔内壁不光滑等缺陷，现有的抛光方式有：电化学抛光、超声波研磨、磁力研磨、磨粒流。
[0003]电化学抛光也称电解抛光，优点在于抛光效率高，且与被抛光材料的机械性能(硬度、韧性、强度等)无关，成本低，抛光时工件与刀具(阴极)不接触，无切削力、热、毛刺及切削刀痕等。缺点在于所得表面质量取决于被抛光金属组织均匀性和纯度，对表面有序化组织敏感性较大，表面必须预抛光到比较低的粗糙度，才能取得较好的抛光效果，而且容易造成元素污染，一般不对气膜孔进行电化学抛光。
[0004]超声波研磨技术在抛光质量、抛光精度等方面都具有较高保证，而且设备费用低、不会产生热应力等。缺点在于抛光工件的形状受到限制，抛光速度慢，抛光内孔的深宽比必须小于3等。超声波研磨抛光技术主要还是应用在通孔、盲孔、方孔及槽类结构的研磨抛光上，不适合应用于气膜孔抛光上。
[0005]磁力研磨技术的特点在于既可以用于铁和合金钢等磁性材料制作的工件上，也可用在以铜、不锈钢等非磁性金属材料，以及陶瓷、硅片等非金属材料。由于磁性磨料材料对表面抛光精度、质量起着关键性作用，限制了磁性研磨抛光技术深入研究。所以目前磁力研磨技术主要运用在轴承内外滚道、传动泵等。切削力小，会有部分磁性磨粒粘附在工件的内壁，致使研磨效率较低，因此也无法做到批量化去除重熔层。
[0006]目前应用效果最好的是磨粒流抛光，磨粒流抛光属于半接触式抛光，即用软弹性流体作载体，将固体的磨粒悬浮其中，形成磨粒流，依靠磨粒相对于被抛光表面的流动进行抛光。磨粒流精整抛光的优势在于它是一种工件内表面、内部交叉面及无法触及区域的毛刺去除和抛光的抛光工艺，不易受工件几何形状的限制。但是传统的磨粒流抛光技术都是单向抛光，对于细长弯曲的气膜孔内流道来说，单向抛光系统容易造成气膜孔入口与气膜孔内部、出口处磨抛后孔径扩大尺寸差别较大的问题，内部与端口孔径尺寸变化不一致，会影响气膜孔内流道的气流流动，进而影响气膜孔的热交换效率；而且传统的磨粒流抛光技术不能及时清洁磨抛下来的材料，易造成材料的二次污染；磨抛下来的材料还会扰乱磨粒流的稳定性，造成气膜孔内壁的粗糙度升高。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种气膜孔抛光用双向精密抛光系统以及抛光方法。它具有磨抛一致性好、粗糙度低等特点。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0009]本专利技术公开的第一方面，提供了一种气膜孔抛光用双向精密抛光系统，该系统用
于抛光气膜孔的内流道，该系统包括控制系统、动力系统、A系统、B系统、清洁系统；
[0010]控制系统为控制计算机，与液压泵、压力控制阀A、压力控制阀B相连，控制液压泵的压力输出以及研磨液压力；
[0011]动力系统为液压泵，为缸体的油路提供压力，为活塞的运动提供动力；
[0012]所述A系统由缸体A、活塞A、变径头A、连接管A、压力控制阀A组成,液压泵与缸体A连接，由液压缸中的液压油传导压力至活塞A，活塞A隔离液压油以及研磨液，活塞A接受液压油的压力后，可以在缸体A中平移，将研磨液推出或者吸入缸体A；缸体A通过变径头A、连接管A与气膜孔内流道相连，连接管A的中部设有压力控制阀A，压力控制阀A的活门受控制计算机的调节，进而控制流经压力控制阀A的研磨液的压力；
[0013]所述B系统由缸体B、活塞B、变径头B、连接管B、压力控制阀B组成,B系统在硬件结构、连接关系及功能上与所述A系统相同，B系统与A系统相互配合，A系统推进研磨液时，B系统作为容器接收气膜孔流出的研磨液，B系统推进研磨液时，A系统作为容器接收气膜孔流出的研磨液；
[0014]清洁系统为过滤器，过滤器与缸体连接，可以过滤掉研磨液中的杂质以及磨抛下来的气膜孔材料。
[0015]进一步的，所述缸体端口螺纹连接变径头。
[0016]进一步的，所述连接管内径均为Φ16～25mm。
[0017]进一步的，所述研磨液中磨粒与水的配比为1：1。
[0018]本专利技术公开的第二方面，提供了一种气膜孔抛光用双向精密抛光方法，该方法用于气膜孔内流道的精密磨抛，该方法包括以下步骤：
[0019]S1:将发动机叶片装入夹具固定；
[0020]S2:将连接管A和连接管B分别连接叶片气膜孔内流道的进出口；
[0021]S3:在控制系统设置磨抛时间以及研磨液压力；
[0022]S4:启动双向精密磨抛系统对气膜孔内流道进行抛光；
[0023]S5:经历设定的磨抛时间后，系统停止工作，取下气膜孔叶片；
[0024]S6:使用去离子水、无水乙醇分别清洗气膜孔内流道，再用N2气吹干燥。
[0025]进一步的，所述气膜孔的夹具为平口钳，平口钳包括x和y两个轴的位置调节。
[0026]进一步的，所述步骤S3中磨抛时间优选为80min～100min。
[0027]进一步的，所述步骤S3中研磨液的压力为2～7MPa，优选为4～5MPa；研磨液压力即为磨抛压力。
[0028]进一步的，所述研磨液中的磨粒材料为四面体型金刚砂，如图1所示，尺寸为6000目～12500目，磨粒尺寸过大会产生堵塞，将会导致气膜孔内流道憋裂，整个设备推力系统卡顿；反之，磨粒尺寸过小则无法有效抛光，从而达不到预期的磨抛效果。
[0029]进一步的，所述去离子水清洗时间优选为20min。
[0030]进一步的，所述无水乙醇清洗时间优选为3min。
[0031]进一步的，所述N2气吹干燥时间优选为5min。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的特点和有益效果是：
[0033]1.本专利技术通过所述方法以及所述系统的相互配合、再辅以磨抛时间、磨抛压力的限定，基本解决了现有磨粒流技术抛光后气膜孔内部与端口处孔径扩大尺寸差别较大的问
题；本专利技术对气膜孔内流道抛光后，气膜孔内部与端口的孔径变化一致性较好，几乎不影响气膜孔内部气流的流动规律。
[0034]2.本专利技术自带清洁系统，能较大程度避免磨抛掉的材料对气膜孔内壁造成二次污染，也能较大程度避免磨抛下来的材料影响磨粒流的流动，从而提高气膜孔磨抛后的精度。
附图说明
[0035]图1是本专利技术中磨粒的电子显微镜观测图；
[0036]图2是本专利技术中所述双向精密抛光系统的结构示意图；
[0037]图3是本专利技术中气膜孔端口的示意图；
[0038]图4是本专利技术中不同磨抛时间条件下气膜孔的孔径尺寸曲线图；
[0039]图5是原始试样的气膜孔内壁显微形貌；
[0040]图6是5MPa压力下磨抛试样的气膜孔内壁显微形貌；
[0041]图7是6MPa压力下磨抛试样的气膜孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气膜孔抛光用双向精密抛光系统，其特征在于：包括控制系统、动力系统、A系统、B系统、清洁系统；控制系统为控制计算机(1)，与液压泵(2)、压力控制阀A(11)、压力控制阀B(12)相连；动力系统为液压泵(2)，液压泵(2)通过管路与缸体A(3)、缸体B(4)相连，为缸体的油路提供压力，为活塞的运动提供动力；所述A系统由缸体A(3)、活塞A(5)、变径头A(7)、连接管A(9)、压力控制阀A(11)组成,液压泵(2)与缸体A(3)连接，由液压缸中的液压油传导压力至活塞A(5)，活塞A(5)隔离液压油以及研磨液，活塞A(5)接受液压油的压力后，可以在缸体A(3)中平移，将研磨液推出或者吸入缸体A(3)；缸体A(3)通过变径头A(7)、连接管A(9)与气膜孔内流道(13)相连，连接管A(9)的中部设有压力控制阀A(11)，压力控制阀A(11)的活门受控制计算机的调节，进而控制流经压力控制阀A(11)的研磨液的压力；所述B系统由缸体B(4)、活塞B(6)、变径头B(8)、连接管B(10)、压力控制阀B(12)组成,B系统在硬件结构、连接关系及功能上与所述A系统相同，B系统与A系统相互配合，A系统推进研磨液时，B系统作为容器接收气膜孔内流道(13)流出的研磨液，B系统推进研磨液时，A系统作为容器接收气膜孔内流道(13)流出的研磨液；所述清洁系统为过滤器(14)，过滤器(14)与缸体A(3)、缸体B(4)连接，可以过滤掉研磨液中的杂质以及磨抛下来的气膜孔材料。2.根据权利要求1所述的气膜孔抛光用双向精密抛光系统，其特征在于：所述缸体A(3)、缸体B(4)的端口通过螺纹连接变径头A(7)、变径头B(8)。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴冬，张超，王炳坤，刁金香，原志翔，
申请(专利权)人：西安航空职业技术学院，
类型：发明
国别省市：