CN110561285A - 一种珩磨航空发动机叶片的粘弹性金刚石磨料的制备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种专用于珩磨航空发动机叶片的粘弹性金刚石磨料的制备方法，属于磨料制造技术领域。属于特种磨料制造技术领域。包括以下重量份的各组分：基体15~30，溶剂油20~55，增塑剂3~10，润滑剂5~7，热稳定剂2~3，微粉金刚石20~50。本发明的粘弹性金刚石磨料具有流动性和弹性，能明显改善航空发动机叶片的加工质量，高效率珩磨工件表面至0.07um，且可防止加工过程中产生火花和大型粉尘、是一种清洁环保、生产成本低的磨料。
Description
技术领域
本发明属于磨料制造技术领域，具体涉及一种用于珩磨航空发动机叶片的粘弹性金刚石磨料的制备方法，特别是一种用于非传统机床加工航空发动机叶片的粘弹性金刚石磨料的制备方法
背景技术
先进的航空能力是体现一个国家科技水平，军事能力和综合国力水平的重要标志之一，航空发动机是飞机的心脏，一代发动机决定一代飞机的水平。表面质量优良的整体叶轮能有效提高发动机效率，推重比及可靠性，但因结构复杂，加工可达性差，材料难加工，高效光整加工成为其工程应用的瓶颈。
目前，我国在加工制造业中，精密零件的精加工是费时费力而又最难控制的部分，通常加工成本最高达总生产成本的15%，为了提高发动机的推力和效率，需要提高叶轮工作温度，则叶轮需要采用耐热温度更高、强度更高的合金材料。此外，还需改进叶片几何造型设计，弯曲度越来越大，形状越来越复杂，由此导致叶片的加工制造难度也越来越大。
针对目前叶轮加工效率和自动化程度低、理论基础薄弱，尚无适合于航空叶轮加工的磨料等问题，本发明的金刚石粘弹性磨料用于徐州普利机床有限公司的大型数控柔性振动珩磨机床，有自适应复杂零件表面机理，自动容屑功能，能高效高精度将航空发动机叶轮表面珩磨至0.07，这是目前现有机床技术无法达到的。
发明内容
本发明是为了配合徐州普利世机床有限公司机床技术克服现有加工工艺的不足，提供了一种既具有很好延展性又具有弹性的金刚石磨料的制备方法。金刚石粘弹性磨料与被研磨抛光复杂零件表面有很好的啮合性，能降低加工材料表面细微裂纹和凹坑的形成，加工过程中能容屑，是一种清洁环保、生产成本较低的磨料。
本发明是通过以下技术方案实现的;
一种金刚石粘弹性磨料包括以下重量份的各组分：
丁苯橡胶：15~35份 轻油：20~55份
环烷油：3~10份 甲基硅油：5~7份
硬脂酸钠：2~3份 金刚石微粉：20-50份。
本发明所说的轻油作为丁苯橡胶的溶剂，用于溶胀丁苯橡胶，制备丁苯橡胶凝胶的作用。
本发明所说的环烷油作为丁苯橡胶的增塑剂，用于调节粘弹性磨料的粘度、柔软性，并起到一定的稳定作用。
本发明所说的甲基硅油作为粘弹性磨料的润滑剂，用于调节磨料的润滑性，保证磨料在珩磨铝合金轮毂的过程中不粘结工件。
本发明所说的金刚石微粉磨料作为珩磨航空发动机叶轮的主要刀具，磨粒粒度为6-30微米。
本发明以丁苯作为金刚石粘弹性磨料的主要载体材料，通过添加溶剂油轻油和增塑剂环烷油，获得不同柔性，流动性和弹性的载体材料，通过添加不同粒度，不同含量的金刚石微粉获得磨削能力不同的高柔性粘弹性磨料。
与现有技术相比，将本发明的金刚石粘弹性磨料应用于普利世机床有限公司大型数控柔性振动珩磨机床加工航空发动机叶轮复杂表面零件，加工后零件表面的粗糙度大大降低，表面精度显著提高。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例一
一种用于珩磨航空发动机叶轮的粘弹性磨料的制备方法，尤其是一种用于机床加工复杂表面工件的金刚石粘弹性磨料的制备方法，选用丁苯橡胶作为载体材料，加入添加剂调整其柔性、流动性和弹性，加入磨粒混合均匀即制得金刚石粘弹性磨料。
本发明金刚石粘弹性磨料的组成及配比如下（按重量份量配比）：
丁苯橡胶：35份 轻油：50份
环烷油：7份 甲基硅油：5份
硬质酸钠：3份 30微米金刚石微粉：20份
本发明金刚石粘弹性磨料的制备流程工艺是：首先向搅拌机内加入橡胶后，用粉碎机将其粉碎成小颗粒；然后加入轻油，待充分反映4-5h后至凝胶状，搅拌均匀使橡胶颗粒全部溶解，所得制品不容许有大块颗粒团。然后依次添加的增塑剂、软化剂和热稳定剂，搅拌均匀后，出料，包装。
实施例二
实施例二与实施例一的原理是一样的，只是本发明金刚石粘弹性磨料的组成及配比如下（按重量份量配比）：
丁苯橡胶：35份 轻油：50份
环烷油：7份 甲基硅油：5份
硬脂酸钠：3份 20微米金刚石微粉：30份
本发明金刚石粘弹性磨料的制备流程工艺是：首先向搅拌机内加入橡胶后，用粉碎机将其粉碎成小颗粒；然后加入轻油，待充分反映4-5h后至凝胶状，搅拌均匀使橡胶颗粒全部溶解，所得制品不容许有大块颗粒团。然后依次添加的增塑剂、软化剂和热稳定剂，搅拌均匀后，出料，包装。
实施例三
实施例三与实施例一的原理是一样的，只是本发明的金刚石粘弹性磨料的组成及配比如下（按重量份量配比）：
丁苯橡胶：25份 轻油: 55份
环烷油：10份 硅油：7份
硬脂酸钠：3份 6微米金刚石微粉：20份
本发明金刚石粘弹性磨料的制备流程工艺是：首先向搅拌机内加入橡胶后，用粉碎机将其粉碎成小颗粒；然后加入轻油，待充分反映4-5h后至凝胶状，搅拌均匀使橡胶颗粒全部溶解，所得制品不容许有大块颗粒团。然后依次添加的增塑剂、软化剂和热稳定剂，搅拌均匀后，出料，包装。
按上述三种方法制作出来的金刚石粘弹性磨料在大型数控柔性振动珩磨机床上进行珩磨试验，用TR240型表面粗糙度仪记录时工件的表面粗糙度值为0.07um。
Claims (6)
1.一种珩磨航空发动机叶片的粘弹性金刚石磨料的制备，其特征在于：选用丁苯橡胶、溶剂油、增塑剂、润滑剂、热稳定剂、金刚石微粉，在搅拌机中混合均匀制成粘弹性磨料。
2.如权利要求1所述粘弹性金刚石料的制备方法，其特征在于：所述粘弹性金刚石磨料的制备工艺如下：
1）、将丁苯橡胶加入搅拌机，粉碎机将其粉碎成小颗粒；
2）、加入溶剂油轻油，待反应4~5h后至凝胶状，搅拌均匀使橡胶颗粒全部溶解；
3）、依次加入增塑剂环烷油、润滑剂硅油和热稳定剂硬脂酸钠，混合搅拌1~2h；
4）、加入金刚石微粉，混合搅拌均匀0.5~2h；
5）、出料，包装。
3.如权利要求1或2所述的粘弹性金刚石磨料的制备方法，其特征在于：粘弹性金刚石磨料既具有较高的柔韧性，又具有一定的流动性和弹性，可用于非传统机床加工航空发动机叶片。
4.一种按照权利要求1-3所述的用于机床加工航空发动机叶片的粘弹性金刚石磨料的制备方法，其特征在于：所述的粘弹性金刚石磨料磨粒均匀分散其中，包括一些重量分数的组分：
丁苯橡胶：15~35份 轻油：20~55份
环烷油：3~10份 甲基硅油：5~7份
硬脂酸钠：2~3份 金刚石微粉：20~50份。
5.如权利要求4所述的粘弹性金刚石微粉磨料，其特征在于：所述的微粉粒度为6-30微米。
6.如权利要求4所述的粘弹性金刚石磨料，其特征在于：所述的粘弹性金刚石磨料的柔性、流动性和弹性是可调的。
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| CN201810569693.4A CN110561285A (zh) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | 一种珩磨航空发动机叶片的粘弹性金刚石磨料的制备 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111087974A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-01 | 西安博尔新材料有限责任公司 | 一种复合流体磨料及其制备方法 |
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2018
- 2018-06-05 CN CN201810569693.4A patent/CN110561285A/zh active Pending
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20191213 |
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