为满足高性能飞机发展的需要,航空零部件日趋复杂化、精细化。精密零件制造的最终精整加工诸如抛光、倒圆、去毛刺等则是一种劳动强度大且不易控制的生产过程。复杂零部件的精加工尤为困难。
液态磨粒流加工是通过液态磨料介质—一种载有磨料的研磨液体,在压力作用下往复流过零件被加工面而实现去毛刺,抛光等光整加工的工艺。由于介质在压力作用下可以流动,因此,它所流经的任何部位都将被光整,对于那些一般工具难以接触的零件内腔,内孔,复杂孔道等。
液态磨粒流光整技术的优越性尤为突出。对于内、外型面复杂的零件,液态磨粒流光整技术是一种保证精度和效率的理想方法。
经过液态磨粒流加工的零件,表面粗糙度可达Ra0.05,去毛刺的小孔孔径可小至0.05mm,边缘倒圆半径达0.03-1.5mm,公差可控制在0.005。
液态磨粒流光整技术的主要优点有下述几点。
一可加工内腔复杂的零件对于内腔复杂的零件来说,要抛光内腔,手工工具是无法接触的,其它方法亦难以实现,而采用液态磨粒流技术,内腔抛光难题即可迎刃而解。例如,一个具有几个交叉孔的铸造液压阀体。为了改善流场,需要消除内腔表面的氧化皮并加以光整。尽管该零件内腔复杂,但采用液态磨粒流光整技术,可以很方便地将内腔抛光,各转接点也得到了满意的倒圆。这是其它方法难以实现的。
二均匀性和重复性好
抛光表面均匀性和重复性好是磨粒流光整技术的突出优点。同传统手工抛光方法相比,这一优点引伸出其它一些好处,降低劳动力成本、延长零件寿命、降低废品率、减少检验次数。例如,采用磨粒流光整技术能均匀地抛光叶片型面,保持型面原有的精度。在大批量生产中,由于磨粒流光整加工的重复性好,每一批零件中,只需随机抽检一二个零件即可,从而减少了检验费用。再如,不同形状的齿轮经过磨粒流光整加工,可得到均匀的棱边倒圆,改善零件强度和提高总体质量。
三可实现自动化生产,在精密零件的自动化生产中,抛光工序被认为是最大的障碍。磨粒流光整加工却能够实现抛光工序自动化,提高加工效率。例如,发动机燃油喷嘴采用磨粒流光整技术去毛刺和抛光,日产量达万件。
四生产效率高,用磨粒流光整技术既可实现单件加工,又可实现多件加工,能够在一个夹具上同时加工几个或几十个零件。每小时可加工几百个、上千个零件。如发动机燃烧室衬套,该零件上有个孔需去毛刺,采用磨粒流光整技术,可在几分钟内完成。
五可控性及可预测性好,根据设计要求,通过改变磨粒流加工工艺参数,可得到不同的粗糙度,进而取得可预测的、均匀的、可重复的效果。磨粒流加工作为整个制造过程中不可缺少的工序,可以实现自动化,并且具有高的灵活性。
六加工表面质量好,磨粒流光整加工类似于机械磨削,不会产生腐蚀层和重熔层,相反,它可以去除在光、电、热加工中产生的腐蚀层、重熔层和热加工影响区,从而得到高质量的零件加工表面,提高零件的使用寿命。因此,可以作为零件加工的最后一道工序。
目前航空工业中常见的加工零件有齿轮、离心压气机叶轮、涡轮盘、压气机盘、整体涡轮盘、叶片、叶片扇形段、静子环、涡流式燃油喷嘴、伺服系统的各种阀体、各种冲压模等。加工材料有铝、钢、不锈钢、镍基合金、塑料等。