[发明专利]一种小尺寸抛光工具及其制作方法

说明书

本发明提供了一种小尺寸抛光工具及其制作方法，涉及叶盘抛光领域，包括抛光工具杆、柔性基体和若干磨料线，所述抛光工具杆包括固定部和连接部，所述磨料线与连接部连接，所述柔性基体套装在连接部外，所述柔性基体上设置有供磨料线穿过的第一孔槽，所述磨料线穿过第一孔槽缠绕在柔性基体外表。本发明提供的小尺寸抛光工具及其制作方法，可针对工况，采用不同规格的抛光工具杆、柔性基体能够用于球头和任意复杂母线的小尺寸抛光工具，可解决航空发动机整体叶盘转接R等类似特征的数控抛光难题，提高航空发动机的制造水平和工作寿命。

技术领域

本发明属于叶盘抛光领域，具体涉及一种小尺寸抛光工具及其制作方法。

背景技术

航空发动机整体叶盘等重要零件中，大都包含转接R特征。这种特征的尺寸相对较小，局部最小半径可达1.5mm，且受到相邻曲面的约束，区域可达性差，往往只能采用球头工具进行加工。比如在整体叶盘的数控铣削工序中，转接R区域的清根就是利用与转接R尺寸相同的球头铣刀完成加工的。由于转接R处对表面质量要求高，因此在数控铣削后，往往需要通过抛光改善零件的表面质量。目前转接R 等类似特征的抛光几乎都只能采用手工抛光的方式进行。但手工抛光存在很多弊端，其过程受到工人的经验、情绪和状态等许多不确定因素的影响，因而抛光的稳定性和一致性较差，对航空发动机零件的工作寿命有着十分不利的影响。

近年来，以航空发动机零件为代表的许多重要零件已经逐步采用数控抛光的方式。其中，多轴联动砂带磨抛光、多轴联动数控机床抛光和机器人抛光是目前典型的数控抛光方式。作为取代手工抛光的一种新工艺，数控抛光在抛光稳定性、精度以及效率上相比手工抛光展现出了极大的优势，目前已经在单个航发叶片等零件上实现了工厂环境的实际应用。

但针对整体叶盘转接R等类似的特征，现有的数控抛光存在一定的难度。由于转接R等类似区域空间狭小，采用砂带磨抛光的方式极易产生干涉；采用机床抛光和机器人抛光时，采用小尺寸球头抛光工具进行抛光是一个较优的方案，但球头抛光工具的制作成为了一大难题，这是因为：(1)常规抛光工具的寿命、精度和一致性较差，难以满足数控抛光；(2)采用北京航空航天大学在专利CN105818008A 中提出的方法制作球头抛光工具时，由于球头部分的尺寸小，砂带刚性大，导致工具成型精度低；(3)电镀砂带的镀点尺寸受限，相邻镀点之间需要预留间隙，导致抛光工具的球面上分布的镀点数量少，使用寿命大大降低。

目前，尚未有针对小尺寸整体叶盘转接R特征区域数控抛光的相关报道。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提出了一种小尺寸抛光工具的缠绕成型制作方法，用于解决小尺寸抛光工具的成型精度和使用寿命方面存在的难题。

第一方面，本发明提供一种小尺寸抛光工具，包括抛光工具杆、柔性基体和若干磨料线，所述抛光工具杆包括固定部和连接部，所述磨料线与连接部连接，所述柔性基体套装在连接部外，所述柔性基体上设置有供磨料线穿过的第一孔槽，所述磨料线穿过第一孔槽缠绕在柔性基体外表。

进一步的，为了防止磨料线陷入柔性基体，影响工具正常抛光，该抛光工具采用若干中间线，所述中间线与连接部连接，所述中间线穿过第一孔槽缠绕在柔性基体外。以此，可增强磨料线与柔性基体之间的连接强度。

进一步的，所述磨料线缠绕在中间线外，或，所述中间线与磨料线交叉缠绕在柔性基体外表。

进一步的，所述连接部的外径小于固定部的外径，所述柔性基体的内径略大于连接部的外径。

进一步的，所述磨料线在柔性基体上呈网状或螺旋状或环状均匀缠绕。

第二方面，本发明提供一种小尺寸抛光工具的制作方法，其主要步骤包括：

1)将若干磨料线和若干中间线固定在抛光工具杆的连接部；

2)将柔性基体套装在抛光工具杆的连接部；