[發明專利]航空航天3D打印件異形孔內表面光整加工的設備及工藝

在審

• 申請號: 201811256936.5
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109108414A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 陳燕;劉新龍;王杰;劉冬冬;韓冰;陳松
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B23H9/14
• 分類號: B23H9/14;B23H5/08
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

1.一種航空航天3D打印件異形孔內表面光整加工的設備，其特征在于包括機架，設置在此機架上的移動夾持部分，設置在所述機架上的電機及超聲輔助部分，設置在所述機架上的研磨部分，

所述的移動夾持部分包括設置在所述機架上的絲杠，與此絲杠相連接的電機，設置在所述機架上的導軌，與此導軌滑動連接且與所述絲杠螺紋連接的橫向滑移板，設置在此橫向滑移板上部且與所述橫向滑移板滑動連接的縱向滑移板，設置在所述機架上的虎鉗夾持臺，設置在此虎鉗夾持臺夾持面上的絕緣墊，

所述的電機及超聲輔助部分包括設置在所述縱向滑板上的直流電源、超聲波發生器和蠕動泵，與所述直流電源的正極相連接的導線Ⅰ，與所述直流電源的負極相連接的導線Ⅱ，與所述蠕動泵相連接的電解液輸送管，與所述超聲波發生器相連接的銅棒，

所述的研磨部分包括與所述的超聲波發生器相連接的仿形磁極，設置在待加工件內部的磁性研磨顆粒。

2.根據權利要求1所述的航空航天3D打印件異形孔內表面光整加工的設備，其特征在于所述的仿形磁極通過連接環與所述的超聲波發生器相連接。

3.根據權利要求1所述的航空航天3D打印件異形孔內表面光整加工的設備，其特征在于所述的絕緣墊表面設有防滑紋路。

4.一種利用航空航天3D打印件異形孔內表面光整加工的設備的工藝，其特征在于包括如下步驟：

（1）組裝工序

首先將待加工的用航空航天3D打印件夾持在虎鉗夾持臺上，將仿形磁極通過連接環與超聲波發生器連接，直流電源通過導線Ⅰ將電源正極連接到被虎鉗夾持臺固定的航空航天3D打印件上，電源的負極則由導線Ⅱ穿過仿形磁極上的線路孔與電解液接觸，其電解液是由蠕動泵通過電解液輸送管連接到仿形磁極的線路孔上，并將其輸送到待加工的用航空航天3D打印件的加工區域；

（2）準備及研磨工序

移動橫向滑板和縱向滑板使仿形磁極導入航空航天3D打印件異形孔內，調整橫向滑板和縱向滑板的研磨位置使吸附著磁性研磨顆粒的仿形磁極與待加工面緊密貼合；開啟蠕動泵將電解液輸送到航空航天3D打印件加工區域，開啟電機控制橫向滑板移動，并將橫向滑板的行程設置為略小于航空航天3D打印件異形孔深度的長度，使航空航天3D打印件異形孔內表面能夠被充分磨削；電解液接觸到加工表面并接入直流電源后，航空航天3D打印件的待加工表面會形成一層很薄且強度遠小于工件基體的鈍化膜；仿形磁極吸附磁性磨粒形成有一定強度的磁力刷，并通過仿形磁極在航空航天3D打印件異形孔中做直線運動對工件表層的鈍化膜去除，如此循環往復最終達到對航空航天3D打印件3異形孔內表面精磨拋光；

（3）粗加工工序

粗加工時電解液的硝酸鈉濃度為25%、電解電壓20V、仿形磁極往復移動速度為3mm/s，超聲波發生器超聲振動方向設置為切向振動和法向振動同時振動；目的是加快去除工件材料速度，提高研磨效率；

（4）精加工工序

精加工時電解液的硝酸鈉濃度為20%、電解電壓17V、仿形磁極往復移動速度為5mm/s，超聲波發生器超聲振動方向設置為切向振動和法向振動同時振動；目的是使工件加工表面得到很好的表面精度。