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微小孔流体抛光装置的研制与工艺研究

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微小孔流体抛光装置的研制与工艺研究

发布日期:2018-07-27 作者: 点击:

      随着航空航天器件的微型化,国防高技术武器的轻型化,微机电系统元件及民用各类型智能探测器的应用,微小孔零件在制造业中应用越来越广泛,加工精度及表面性能要求越来越高,对微小孔超精密加工的需求越来越迫切。加工这一新的抛光加工工艺具有良好的表面精加工能力,特别适合于各类复杂异型孔零件、微小孔、复杂内部型腔结构的超精密加工。 本文首先在理论上对高分子研磨膏抛光机理进行了探讨,对微小孔加工特性及研磨膏的运动方式进行了分析,并对流体在圆柱形流道内抛光的力学特性和运动特性进行了分析。 


    发动机喷油嘴的加工质量严重影响着发动机的经济性能与排放标准,而由于喷孔孔径较小且与内腔形成交叉孔,采用常规的抛光方法难以实现。鉴于此,本文提出了采用流体加工技术对喷油嘴进行超精密抛光。 本文根据流体加工原理建立了喷油嘴喷孔时的压强与速度分布模型。在理论分析的基础上,自主设计制造了一套流体加工装备,并研发配制了一种新型的流体介质,解决了流体介质的配制难题。利用这套装备和流体介质进行了抛光工艺试验研究,获得了一系列工艺参数。 通过试验表明,应用自主开发的装备和流体介质,能够对喷油嘴喷孔进行有效抛光和去毛刺,提高了喷油嘴的喷油效率。

微孔抛光

    通过对研磨膏加工前后微小孔流道表面精度和表面形貌的检测,可以确信流体抛光技术确实可以显著改善微小孔流道的表面精度和表面形貌,获得理想的表面精修效果。在本文所选定的实验条件下,得到了最佳表面质量的流体加工工艺参数。 最后,为了获得流体加工微小孔流道表面最佳工艺参数组合,将田口实验设计法引入微小孔抛光工艺实验。微孔抛光用田口实验规划L9正交表为实验平台,以表面粗糙度为望小型期望目标确定了抛光微小孔最佳工艺参数组合。通过对信噪比的分析,获得了各加工参数对微小孔流道表面精度的影响次序。最终获得的达到预期抛光效果的最佳工艺参数,可用于指导后续零件的批量生产,为数控流体抛光机床的研发应用提供了技术支持


    随着柴油供油系统压力的提高,对供油系统零件提出了更高的要求。共轨管零件是供油系统的核心部件之一,要求管道内部无毛刺,交叉孔处要求倒角,行腔内部挤压研磨抛光,此抛光技术能够很好的解决这一问题。 这一工艺尤其适用于通常较难抛光的内腔形状。由于磨削作用仅产生在研磨膏介质受到限制的部位,就需要一定的夹具引导研磨膏介质通达被加工的部位,不同的磨粒、粒度、密度以及载体的粘度,可以产生不同的研磨效果。 


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