CN109366365A - 一种3d打印整流栅磨粒流光整加工装置及使用方法 - Google Patents

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杨欢庆
陈振宇
王琳
彭东剑
周亚雄
雷钥
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种3D打印整流栅磨粒流光整加工装置及使用方法，装置包括上压板、垫环、支撑套、垫环和下压板组成。上压板和下压板完全相同，中心设有圆形导流通道，通道边缘与中心轴成45°夹角，上、下压板和上下垫环配合。支撑套中心设有和上、下压板相同的圆形通道，整流栅放置其中。装配完成后的整流栅和加工装置居中放置在磨粒流加工设备下磨料缸上，操作设备压紧夹具，推动磨料对整流栅的蜂窝流道进行磨粒流加工。

Description

一种3D打印整流栅磨粒流光整加工装置及使用方法
技术领域
本发明涉及一种磨粒流光整加工装置。
背景技术
整流栅外轮廓直径50mm，高度190mm,内部有多达数十个六边形蜂窝状流道，流道壁厚仅有0.25mm，属于典型的大长径比结构零件。整流栅作为液体火箭发动机点火器的关键零件，蜂窝流道表面必须光滑无凸起，而且流道总容积必须满足一定要求，但目前3D打印成形的金属零件表面质量无法达到直接使用的要求。而整流栅流道过于狭长，常规手工打磨方法等无法进入，且蜂窝流道壁厚过薄，容易造成蜂窝薄壁变形，无法实现对流道表面的有效光整。
发明内容
本发明的技术解决问题是：提供一种3D打印整流栅磨粒流光整加工装置，对整流栅蜂窝流道表面进行光整，实现对大长径比狭窄流道的表面光整，达到流道表面金属颗粒去除和表面粗糙度降低的目的。
本发明的技术解决方案是：一种3D打印整流栅磨粒流光整加工装置，包括上压板、第一垫环、支撑套、第二垫环和下压板；上压板和下压板中心设有导流通道，端面中心设置有与支撑套配合的下沉台阶槽，第一垫环、第二垫环分别安装在上压板和下压板端面的下沉台阶槽内；待加工的整流栅安装在支撑套内，支撑套安装在上压板、下压板之间。
所述上压板的导流通道为锥台形通孔，锥台母线与上压板中心轴的夹角为 45°，锥台形通孔的小端与上压板端面上的下沉台阶槽导通。
所述下压板的导流通道为锥台形通孔，锥台母线与下压板中心轴的夹角为 45°，锥台形通孔的小端与下压板端面上的下沉台阶槽导通。
所述支撑套为圆筒结构，两端设置与上压板、下压板配合的环形凸台。
所述的3D打印整流栅磨粒流光整加工装置的使用方法，包括步骤如下：
步骤一、将支撑套放置在第二垫环和下压板上，与下压板的下沉台阶槽相配合；
步骤二、将待加工的整流栅零件放置在支撑套中并与第二垫环接触，将安装有第一垫环的上压板安装在支撑套上；
步骤三、将磨粒流加工设备下磨料缸装满磨料，将步骤二中装配后的加工装置居中放置在磨粒流加工设备下磨料缸上，操作设备使磨粒流加工设备上磨料缸下降，接触到上压板并夹紧，当夹紧力达到设定值时，根据设定的加工参数，控制磨粒流加工设备上、下磨料缸的活塞上下同步往复运动推动磨料对整流栅进行磨粒流加工。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明各部分通过本身结构的配合实现整流栅的磨粒流加工，完成对整流栅蜂窝流道表面的光整加工；
(2)本发明通过上压板、支撑套和下压板的配合，传递来自加工时上下磨料缸施加的压力，实现加工时零件轴向的夹紧和径向的固定，以避免发生位移造成加工的均匀；
(3)本发明上、下压板倒流通道设置45°夹角，可使磨料各部分的速度分布更加一致，保证加工的均匀性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明组合剖面图。
具体实施方式
下面参见附图对本发明进行详细描述。
如图1、图2所示，一种3D打印整流栅磨粒流光整加工装置，包括上压板1、第一垫环2、支撑套3、第二垫环4、下压板5。第一垫环2和第二垫环 4需承受磨粒流加工时的冲击需采用不锈钢，其他部分采用铝合金。
上压板1和下压板5完全相同，外轮廓直径200mm，厚度25mm，中心设有导流通道，通道入口与中心轴所成的角度为45°，其作用为：一是引导磨料流动，二是流道速度梯度变化减小，磨料的速度分布更加一致，进而提高加工的均匀性。出口位置为内外两层下沉台阶槽，内层下沉台阶槽直径48mm，与第一垫环2、4相配合，外层下沉台阶槽与支撑套3相配合。上压板1、下压板5的导流通道为锥台形通孔，锥台母线与上压板1中心轴的夹角为45°，锥台形通孔的小端与上压板1端面上的下沉台阶槽导通，锥台形通孔的大端设置在上压板1、下压板5设置有下层台阶槽的端面对侧的端面上。支撑套3为圆筒结构，内孔直径为49mm，两端设置与上压板1、下压板5配合的环形凸台。
3D打印整流栅磨粒流光整加工装置的使用方法步骤如下：
支撑套3放置在第二垫环4和下压板5上，与下压板5的外层下沉台阶槽配合，整流栅零件放置在支撑套3中并与第二垫环4接触，把上压板1和第一垫环2配合，并和支撑套3装配。在磨粒流加工时支撑套3代替整流栅零件承受由上、下压板传递的来自磨粒流设备的夹紧力。
把磨粒流加工设备下磨料缸装满磨料，装配完成后的整流栅和加工装置居中放置在磨粒流加工设备下磨料缸上，操作设备使上磨料缸下降，接触到上导流板1并夹紧，当夹紧力达到要求时，设定好加工参数，上下磨料缸活塞上下同步往复运动推动磨料开始对整流栅6进行磨粒流加工。
本发明整体结构配合简单，易于制造，材料成本低廉，可用于整流栅蜂窝流道的磨粒流光整加工。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (5)

1.一种3D打印整流栅磨粒流光整加工装置，其特征在于，包括上压板(1)、第一垫环(2)、支撑套(3)、第二垫环(4)和下压板(5)；上压板(1)和下压板(5)中心设有导流通道，端面中心设置有与支撑套(3)配合的下沉台阶槽，第一垫环(2)、第二垫环(4)分别安装在上压板(1)和下压板(5)端面的下沉台阶槽内；待加工的整流栅(6)安装在支撑套(3)内，支撑套(3)安装在上压板(1)、下压板(5)之间。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印整流栅磨粒流光整加工装置，其特征在于，所述上压板(1)的导流通道为锥台形通孔，锥台母线与上压板(1)中心轴的夹角为45°，锥台形通孔的小端与上压板(1)端面上的下沉台阶槽导通。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印整流栅磨粒流光整加工装置，其特征在于，所述下压板(5)的导流通道为锥台形通孔，锥台母线与下压板(5)中心轴的夹角为45°，锥台形通孔的小端与下压板(5)端面上的下沉台阶槽导通。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印整流栅磨粒流光整加工装置，其特征在于，所述支撑套(3)为圆筒结构，两端设置与上压板(1)、下压板(5)配合的环形凸台。
5.如权利要求1～4中任一项所述的3D打印整流栅磨粒流光整加工装置的使用方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一、将支撑套(3)放置在第二垫环(4)和下压板(5)上，与下压板(5)的下沉台阶槽相配合；
步骤二、将待加工的整流栅零件放置在支撑套(3)中并与第二垫环(4)接触，将安装有第一垫环(2)的上压板(1)安装在支撑套(3)上；
步骤三、将磨粒流加工设备下磨料缸装满磨料，将步骤二中装配后的加工装置居中放置在磨粒流加工设备下磨料缸上，操作设备使磨粒流加工设备上磨料缸下降，接触到上压板(1)并夹紧，当夹紧力达到设定值时，根据设定的加工参数，控制磨粒流加工设备上、下磨料缸的活塞上下同步往复运动推动磨料对整流栅(6)进行磨粒流加工。
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