[發明專利]磁流變膠微織構柔性砂輪及其制備方法和磨削裝置

在審

• 申請號: 201910183002.1
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN110000619A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 朱科軍;張高峰;周友行;尹韶輝;徐志強;張魁;郭懷仲
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B55/02;B24D13/18;B24D13/20;B24D18/00;C08L7/02;C08L63/00;C08K3/38
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明公開了一種磁流變膠微織構柔性砂輪及其制備方法和磨削裝置，屬于磁流變膠磨削加工及砂輪制造技術領域，磁流變膠按質量份包括如下組分：復合顆粒25份?45份，載液20份?40份、SEBS彈性體顆粒30份?50份；磁流變膠微織構砂輪包括內部充滿有磁流變膠的磁流變膠橡膠環和橡膠基微織構砂輪，本發明提供的砂輪及磨削裝置，能有效以解決現有鎳基高溫合金磨削加工過程中容易出現的磨削力大、磨削溫度過高而影響工件質量的問題。

技術領域

本發明屬于磁場輔助磨削加工及砂輪制造技術領域，具體涉及一種磁流變膠微織構柔性砂輪及其制備方法和磨削裝置。

背景技術

鎳基高溫合金具有比傳統高溫合金更優異的高溫強度和蠕變抗力，近年來廣泛用于制造航空發動機和燃氣輪機的四大熱端部件，即燃燒室、渦輪盤、渦輪葉片和導向葉片。葉片作為發動機的核心部件，占整個航空發動機工作量的一半左右，長期處在高溫、高壓、高轉速及高負荷環境，成為工況最為惡劣的航空零件，對航空發動機的服役性能有著至關重要的影響。高溫合金葉片的形狀與尺寸精度、表面完整性對葉片的抗高溫性、抗疲勞強度、抗腐蝕性等服役性能都有相當大的影響，是滿足現代航空發動機高推力比、高安全可靠性的重要保障之一。

由于鎳基高溫合金具有強度高、高溫塑性好、導熱率低等材料特性，以及具有復雜內冷卻通道的薄壁結構，而傳統磨削加工過程中砂輪與工件為剛性接觸，故過大的磨削力容易導致空心薄型葉片產生微裂紋，過高的磨削溫度容易在葉片表面產生熱燒傷，嚴重影響葉片工件的加工質量。

因此，如何提供一種適用于空心薄型葉片磨削加工的柔性砂輪，既可避免磨削力過大的問題，又能降低磨削溫度，是目前航空發動機葉片制造廠家急需解決的問題。

發明內容

本發明提供一種磁流變效應明顯、可控性好、性能穩定的磁流變膠、磨削力可控的磁流變膠微織構柔性砂輪及其制備方法和磨削裝置，解決現有空心薄型葉片磨削加工過程中容易出現的磨削力大、磨削溫度過高而影響工件質量的問題。

本發明的第一目的是提供一種磁流變膠，所述磁流變膠按質量份包括如下組分：復合顆粒25份-45份、載液20份-40份、SEBS彈性體顆粒30份-50份。

本發明提供的磁流變膠進一步設置為，所述磁流變膠按質量份包括如下組分：所述復合顆粒40份；所述載液為25份；所述SEBS彈性體顆粒為35份。

所述復合顆粒以改性海泡石為內核，以磁性顆粒為外殼制備而成；所述改性海泡石與所述磁性顆粒質量份比為10份-20份：15份-25份。所述海泡石的改性先通過鹽酸對海泡石進行酸化改性，之后加入氫氧化鈉中和鹽酸。普通海泡石經過酸處理后會對其內部結構進破壞，造成內部空腔加大，磁流變膠中的磁性顆粒和海泡石纖維能夠更加充分的互相滲透并形成復合結構，能夠進一步增強其抗絮凝沉積能力。同時由于本發明的磁流變膠粘度較大，進一步增強了整體的穩定性。

本發明提供的磁流變膠進一步設置為，所述磁流變膠按質量份包括如下組分：所述磁性顆粒為15份；所述載液為25份；所述改性海泡石為25份；所述SEBS彈性體顆粒為35份。

本發明提供的磁流變膠進一步設置為，所述磁性顆粒為MnZn鐵氧體，羥基鐵粉、Fe₃O₄、Fe₃N 、Fe、Co、Ni中的一種或多種。

本發明提供的磁流變膠進一步設置為，所述載液為礦物油或合成油或水；所述載液還包括硅膠或聚醚基。

本發明的第二目的是提供一種磁流變膠微織構柔性砂輪，其包括：至少一個磁場發生器，用于提供磁流變效應所用的磁場；至少一個橡膠基微織構砂輪，所述橡膠基微織構砂輪內設有至少一個容納空間；至少一個磁流變膠橡膠環，設置于所述容納空間內，所述磁流變膠橡膠環內充滿有如上所述的磁流變膠。

本發明提供的磁流變膠微織構柔性砂輪進一步設置為，所述磁場發生器包括線圈繞組和圓柱形基體。