[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

本發明屬于表面光整加工技術領域，尤其是涉及一種航空航天3D打印件異形孔內表面光整加工的設備及工藝，其中設備特征在于包括機架，設置在此機架上的移動夾持部分，設置在機架上的電機及超聲輔助部分，設置在機架上的研磨部分，移動夾持部分包括設置在絲杠，電機，導軌，橫向滑移板，縱向滑移板，虎鉗夾持臺，絕緣墊，電機及超聲輔助部分包括直流電源、超聲波發生器和蠕動泵，與超聲波發生器相連接的銅棒。本發明相對于傳統的對航空航天3D打印件孔內表面拋光，本裝置可以降低工人的工作強度，保證工件形狀精度的一致性，防止工人吸入金屬粉塵；另外利用本裝置對航空航天3D打印件孔內表面拋光還可以避免化境污染，其成本較為低廉。

技術領域

本發明屬于表面光整加工技術領域，尤其是涉及一種航空航天3D打印件異形孔內表面光整加工的設備及工藝。

背景技術

隨著3D打印技術的發展，3D打印技術及其產品已經被廣泛應用于工業生產中。3D打印技術具有節省材料；不需刀具、夾具、機床，且容易成型；可以利用計算機三維軟件進行設計制造等優點。但是3D打印產品特別是金屬類的3D打印產品其內表面會在打印結束后形成一層高硬度的熔融層殘留，由于熔融層殘留形成于工件內部所以較難去除，因為熔融層殘留的存在導致了3D打印件內表面質量極差，也正是這個因素導致了3D打印件難以繼續擴展應用領域。如飛機以及許多軍用設備的某些零部件用3D打印技術制造完成后其內表面不能保證高質量的表面精度。目前，針對大多數3D打印件不規則表面的拋光，企業多數仍停留在人工使用砂紙打磨的狀態，使用砂紙打磨使工人很容易將微小顆粒吸入肺中，進而對工人的身體健康產生影響，此外人工砂紙打磨很難保證產品的一致性。另一種方法是化學酸洗法，化學拋光會造成嚴重的污染環境，且高酸度的化學材料對人體是很有傷害的。

發明內容

本發明的目的是提供一種可以有效提高3D打印件內表面質量，去除內表面殘留的3D打印熔融層殘留，降低內表面粗糙度值的航空航天3D打印件異形孔內表面光整加工的設備及工藝。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的：

本發明的一種航空航天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。

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。

所述的絕緣墊表面設有防滑紋路。

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