[发明专利]一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置

说明书

本发明公开了一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，包括上盖板、引流环、固定块、上堵块、支撑套、下堵块、半环堵盖、半圆体和下盖板和涡轮壳体，下盖板为内径及外径上带有下沉台阶的圆环体，半环堵盖和半圆体放置在下盖板内径的下沉台阶上，支撑套为中空的回转体，其置于下盖板外径的下沉台阶上，固定块为中空的回转体结构，在圆周方向开有90°开口，固定块外壁沿着支撑套内壁置于下盖板上。本发明各部分通过本身结构的配合实现涡轮壳体磨粒流加工，完成了对闭式叶轮的表面进行光整；本发明固定块通过上盖板和下盖板传递来自加工时上下磨料缸施加的压力，实现加工时零件的静止，以避免发生位移造成的加工不均。

技术领域

本发明涉及一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，用于空气涡轮壳体内部流道表面的光整加工，属于3D打印金属零件的表面光整领域。

背景技术

空气涡轮壳体作为液体火箭发动机的关键零件，内部结构复杂，分体机械加工后钎焊而成，加工工序多，而且加工周期长，3D打印技术实现了空气涡轮壳体的整体快速成形及研究验证。

3D打印是一个新兴的零件整体及快速成形技术领域，所成形的金属零件表面质量无法达到直接使用的要求，而且3D打印空气涡轮壳体结构复杂，空间流道窄小，采用手工打磨方法打磨工具无法进入对壳体内部进行打磨。而常规的吹砂、抛丸等光整手段是通过压缩空气中夹杂刚玉砂、钢丸等颗粒实现对零件表面的撞击实现光整效果的，但是壳体内部为90°直角流道，下部叶片层叠，无法实现对壳体内部全部流道的有效光整。

发明内容

本发明的技术解决问题是：为克服现有技术的不足，提供一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，实现对3D打印空气涡轮壳体的表面进行光整。

本发明的技术解决方案是：

一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，包括上盖板、引流环、固定块、上堵块、支撑套、下堵块、半环堵盖、半圆体和下盖板和涡轮壳体，

下盖板为内径及外径上带有下沉台阶的圆环体，半环堵盖和半圆体放置在下盖板内径的下沉台阶上，支撑套为中空的回转体，其置于下盖板外径的下沉台阶上，固定块为中空的回转体结构，在圆周方向开有90°开口，以避让涡轮壳体侧面法兰，固定块外壁沿着支撑套内壁置于下盖板上；

引流环为L型回转体，置于固定块的上沿内壁上，在圆周方向开有与固定块的开口对应的90°开口，形成磨料通道；上堵块、下堵块为中间带孔圆环，涡轮壳体放置在半环堵盖和半圆体上面，涡轮壳体内部的台阶孔卡合在下堵块上，涡轮壳体顶部被上堵块卡合，置于固定块和支撑套上的上盖板中心开有台阶孔，引流环与上盖板中心台阶孔搭接；

装配完成后的加工装置居中放置在磨粒流加工设备下磨料缸上，操作设备使上磨料缸下降接触上盖板后，夹紧上盖板和下盖板，上磨料缸、下磨料缸活塞上下同步往复运动，推动磨料对涡轮壳体的流道进行磨粒流加工。

半环堵盖边沿与下盖板内径的下沉台阶孔轴线重合，半环堵盖边沿与下盖板内径的下沉台阶孔边沿对齐。

上堵块、下堵块和空气涡轮壳体通过螺杆固定连接，堵住空气涡轮中心通孔。

下盖板和半环堵盖、半圆体相互配合，形成下部的磨粒流加工通道；上盖板与引流环、固定块相互配合，形成上部的90°磨粒流加工通道。

调整半环堵盖、半圆体相对涡轮壳体的不同放置方向，控制空气涡轮壳体下部叶片磨粒流加工的均匀性，即每次加工时磨料仅通过另一半叶片。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明各部分通过本身结构的配合实现涡轮壳体磨粒流加工，完成了对闭式叶轮的表面进行光整；

(2)本发明固定块通过上盖板和下盖板传递来自加工时上下磨料缸施加的压力，实现加工时零件的静止，以避免发生位移造成的加工不均；