CN112404621B - 一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法 - Google Patents

一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法 Download PDF

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Abstract

一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法，属于特种加工技术领域，通过在蜂窝零件的芯格内填充物料，解决蜂窝零件芯格变形、堵塞及芯格内壁杂散腐蚀等技术难题；本方法可以适应不同芯格特征的蜂窝材料和不同结构特征的蜂窝零件的加工制造。

Description

一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法
技术领域
本发明属于特种加工技术领域，具体涉及一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法。
背景技术
蜂窝材料是一种基于仿生学原理研发出的新型多孔工程材料，具有质量轻、强度高、吸能减震性好等优异性能。高温合金蜂窝材料在航空发动机密封组件中的应用，实现了发动机各部室密封性能的大幅提升。制造高质量的蜂窝密封组件对提升发动机机组工作效率和安全性能有着极为重要的影响。
目前，蜂窝密封组件内圆弧面的精密加工仍然存在很多技术难题。采用常规机械加工时，在机械切削力作用下，大部分蜂窝材料因基体材料切除而倒向一边，将蜂窝孔堵塞，不能满足使用要求。电解加工是一种非接触式的先进制造技术方法，能有效避免芯格变形和芯格堵塞等问题，但芯格内部存在较为严重的杂散腐蚀。电火花技术是蜂窝密封组件加工制造的重要方法，然而实际加工过程中，大量熔融产物粘附在芯格内壁无法清除，导致成品率不高、加工效率低等问题。
电解磨削是一种基于电化学溶解与机械磨削交替作用实现工件材料连续去除的先进加工技术，比电解加工精度好，比磨削加工效率高，在蜂窝环零件的加工中具有极大的应用潜力。然而实际加工中电解磨削加工过程具有极强的工艺性，一线工人完美匹配电解作用和机械磨削作用的耦合关系才能实现蜂窝环零件的高质量加工，给批量生产过程带来极大的挑战。因此，迫切需要提出一种新的蜂窝零件加工方法，满足各种蜂窝材料和蜂窝零件的高质量加工需求。
发明内容
本发明针对现有加工蜂窝零件的加工难题，提出了一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法，可实现蜂窝零件的高精度、高质量加工，解决蜂窝零件芯格变形、堵塞及芯格内壁杂散腐蚀等技术难题。
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤（1）：制备填充物料
称取金属粉末、凝结粉末及适量水，将三者搅拌均匀组成填充物料；
步骤（2）：填充蜂窝零件
将准备好的填充物料充满蜂窝零件的蜂窝芯格内部，并刮除表面多余填充物料，通过低温烘干使蜂窝芯格内填充物料固化，保证不脱落；
步骤（3）：制备磨轮电极
用耐腐蚀材料制造磨轮电极基体结构，通过导电金属结合剂将不导电的磨料颗粒固结到磨轮电极基体表面，形成磨轮电极；
步骤（4）：开展电解磨削加工
将填充后的蜂窝零件固定在机床工作平台上，并使其与电源正极相连；将作为工具的磨轮电极固定在机床主轴上，并使其与电源负极相连；通过电化学与机械磨削的复合作用对蜂窝零件进行加工；
填充后蜂窝零件与磨轮电极保持高速相对旋转，同时磨轮电极沿填充后蜂窝零件的径向恒速进给；工作液经工作液喷嘴喷入加工区域，电化学溶解作用同时去除蜂窝芯格结构和蜂窝芯格内填充物料中的金属成分，而填充物料中非金属成分的凝结粉末则通过磨轮表面的磨粒刮除；
电解加工过程中，所填充物料中的金属成分将与蜂窝零件同时被逐层电解，表面残留的起粘接作用的粘接固化产物，将通过磨轮电极的表面磨粒将其刮除。
步骤（5）：加工完成，去除蜂窝芯格内填充材料
加工完成后，将蜂窝零件放入清洗液中浸泡，并辅助以加温超声振动，等待附着于蜂窝芯格内的填充物料完全溶解、脱落后，取出工件，流转到下一工序。
进一步地，所述蜂窝零件为圆环形结构，所述蜂窝芯格位于该圆环形结构的内侧壁。
进一步地，所述磨轮电极为圆柱体结构，且位于蜂窝零件的内侧，所述磨粒分布于磨轮电极的外侧面。
进一步地，所述填充物料的金属粉末为铁或镍，凝结粉末为易溶解的无毒非金属物质；通过离心作用将填充物料填入蜂窝零件的蜂窝芯格中，应保证芯格内部完全填满填充料。
进一步地，所述工作液喷嘴呈弧形结构，其两端分别布置进水口、出水口，出水口靠近加工区域（即电解液喷入方向处于磨轮电极旋入一侧）。
进一步地，所述磨轮电极，应根据待加工蜂窝零件做相应设计，其形状特征应与蜂窝零件目标成形结构特征相同，且磨轮电极表面附有不导电磨料颗粒。
本发明技术方案，有以下显著效果：
本发明提出一种蜂窝零件填充电解磨削加工方法，通过在蜂窝零件的芯格内填充物料，解决蜂窝零件芯格变形、堵塞及芯格内壁杂散腐蚀等技术难题；本方法可以适应不同芯格特征的蜂窝材料和不同结构特征的蜂窝零件的加工制造。
附图说明
图1是蜂窝零件示意图；
图2是填充物料后蜂窝零件示意图；
图3是本发明具体加工方式示意图；
图中：蜂窝零件1、蜂窝芯格2、填充物料后的蜂窝零件3、填充物料4、磨轮电极5、进水口6、出水口7、机床主轴8、电源9、工作液喷嘴10、磨粒11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1、图2分别是蜂窝零件示意图，以及填充物料后的蜂窝零件示意图，图中包括蜂窝零件1、蜂窝芯格2、填充物料后的蜂窝零件3、填充物料4；填充物料4为一定比例的金属粉末、凝结粉末和一定量的水，经过均匀搅拌混合而成。填充物料通过离心作用填入蜂窝零件1的芯格2中，应均匀的填满蜂窝芯格2的内部，填充后应保证填充料与蜂窝芯格2的外表面平齐，多余部分刮除。
图3是本发明具体加工方式示意图，图中包括蜂窝零件1、蜂窝芯格2、磨轮电极5、工作液进水口6、工作液出水口7、机床主轴8、电源9、工作液喷嘴10、磨轮磨粒11；其中，磨轮电极5置于蜂窝零件1的内侧，二者保持高速相对旋转运动，同时磨轮电极5沿蜂窝零件内径法向匀速进给。磨轮电极表面附有绝缘磨粒11。电解液喷入方向处于磨轮电极5旋入一侧，且保证电解液能够均匀的喷洒至加工区域。
本实施例中，采用本发明所述方法对图1所示的蜂窝环零件进行填料电解磨削加工，具体实施步骤如下：
步骤（1）：制备填充物料
称取一定重量比例的金属粉末a、凝结粉末b及适量水，并将三者搅拌均匀组成填充物料4。填充物料中的金属粉末为铁、镍等金属物质，凝结粉末为易溶解的无毒非金属物质。
步骤（1）：填充蜂窝零件
通过离心作用将准备的填充物料4充满蜂窝芯格2的内部，并刮除表面多余填充物料4，通过低温烘干使芯格内填充物料4固化。
步骤（3）：制备磨轮电极5
用不锈钢等耐腐蚀材料制造磨轮电极基体结构，通过导电金属结合剂将不导电的磨料颗粒固结到磨轮电极基体表面，形成磨轮电极5。
步骤（4）：开展电解磨削加工。
将填充后的蜂窝零件3固定在机床工作平台上，并使其与电源9正极相连。将工具磨轮电极5固定在机床主轴上，并使其与电源负极相连。填充后蜂窝零件3与磨轮电极5保持高速相对旋转，同时磨轮电极5沿填充后蜂窝零件3的径向恒速进给。工作液经工作液喷嘴10喷入加工区域。电化学溶解作用同时去除蜂窝芯格结构和芯格内填料中的金属成分，而芯格内填料中的起粘结作用的非金属成分则通过磨轮表面的磨粒11刮除。
在此过程中，芯格内的填充物料有效阻止了加工电流对芯格内壁的杂散腐蚀，同时填充物料也会增强芯格的刚度和强度，避免磨削力造成芯格变形和堵塞，从而有效提高蜂窝零件的加工精度和加工质量。
步骤（5）：加工完成，去除芯格内填充材料。
加工完成后，去除蜂窝零件3放入清洗液中浸泡，并辅助以加温超声振动，等待附着于蜂窝芯格2内的填充材料4完全溶解、脱落后，取出工件，流转到下一工序。

Claims (5)

1.一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤（1）：制备填充物料
称取金属粉末、凝结粉末及适量水，将三者搅拌均匀组成填充物料；
步骤（2）：填充蜂窝零件
将准备好的填充物料充满蜂窝零件的蜂窝芯格内部，并刮除表面多余填充物料，通过低温烘干使蜂窝芯格内填充物料固化；
步骤（3）：制备磨轮电极
用耐腐蚀材料制造磨轮电极基体结构，通过导电金属结合剂将不导电的磨料颗粒固结到磨轮电极基体表面，形成磨轮电极；
步骤（4）：开展电解磨削加工
将填充后的蜂窝零件固定在机床工作平台上，并使其与电源正极相连；将作为工具的磨轮电极固定在机床主轴上，并使其与电源负极相连；填充后蜂窝零件与磨轮电极保持高速相对旋转，同时磨轮电极沿填充后蜂窝零件的径向恒速进给；
工作液经工作液喷嘴喷入加工区域，电化学溶解作用同时去除蜂窝芯格结构和蜂窝芯格内填充物料中的金属成分，而填充物料中非金属成分的凝结粉末则通过磨轮表面的磨粒刮除；所述凝结粉末为易溶解的无毒非金属物质；
步骤（5）：加工完成，去除蜂窝芯格内填充材料
加工完成后，将蜂窝零件放入清洗液中浸泡，并辅助以加温超声振动，等待附着于蜂窝芯格内的填充物料完全溶解、脱落后，取出工件，流转到下一工序。
2.根据权利要求1所述的一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法，其特征是，所述蜂窝零件为圆环形结构，所述蜂窝芯格位于该圆环形结构的内侧壁。
3.根据权利要求2所述的一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法，其特征是，所述磨轮电极为圆柱体结构，且位于蜂窝零件的内侧，所述磨粒分布于磨轮电极的外侧面。
4.根据权利要求3所述的一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法，其特征是，所述填充物料的金属粉末为铁或镍，通过高速离心作用将填充物料填入蜂窝零件的蜂窝芯格中。
5.根据权利要求4所述的一种蜂窝零件填料电解磨削加工方法，其特征是，所述工作液喷嘴呈弧形结构，其两端分别布置进水口、出水口，电解液喷入方向处于磨轮电极旋入一侧。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114131126A (zh) * 2021-11-14 2022-03-04 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种大余量电解加工的流场保护装置
CN114310497A (zh) * 2022-01-10 2022-04-12 厦门中冠能燃气轮机科技有限责任公司 一种采用填料法磨削加工燃气轮机蜂窝的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002035874A (ja) * 2000-07-18 2002-02-05 Okamoto Machine Tool Works Ltd 金属製ハニカムシ−トの製造方法
JP2004276219A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Ebara Corp 電解加工液、電解加工装置及び配線加工方法
CN101134257A (zh) * 2007-10-12 2008-03-05 西北有色金属研究院 一种金属纤维多孔材料后续加工处理方法
CN102176995A (zh) * 2008-10-08 2011-09-07 西门子公司 蜂窝密封及生产该蜂窝密封的方法
CN102407392A (zh) * 2010-09-21 2012-04-11 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种重叠式双层内、外蜂窝环电火花磨削加工方法
CN108723528A (zh) * 2017-04-24 2018-11-02 韩国Marui股份有限公司 电解研磨装置
CN109848737A (zh) * 2019-03-12 2019-06-07 四川明日宇航工业有限责任公司 一种适用于网状蜂窝类零件的填充工艺
CN110744155A (zh) * 2019-10-23 2020-02-04 扬州大学 一种蜂窝扇段高效电解磨削装置及加工方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002035874A (ja) * 2000-07-18 2002-02-05 Okamoto Machine Tool Works Ltd 金属製ハニカムシ−トの製造方法
JP2004276219A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Ebara Corp 電解加工液、電解加工装置及び配線加工方法
CN101134257A (zh) * 2007-10-12 2008-03-05 西北有色金属研究院 一种金属纤维多孔材料后续加工处理方法
CN102176995A (zh) * 2008-10-08 2011-09-07 西门子公司 蜂窝密封及生产该蜂窝密封的方法
CN102407392A (zh) * 2010-09-21 2012-04-11 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种重叠式双层内、外蜂窝环电火花磨削加工方法
CN108723528A (zh) * 2017-04-24 2018-11-02 韩国Marui股份有限公司 电解研磨装置
CN109848737A (zh) * 2019-03-12 2019-06-07 四川明日宇航工业有限责任公司 一种适用于网状蜂窝类零件的填充工艺
CN110744155A (zh) * 2019-10-23 2020-02-04 扬州大学 一种蜂窝扇段高效电解磨削装置及加工方法

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