Способ полировки деталей аэродинамических устройств - RU2016110542A
Код документа: RU2016110542A
Формула
1. Способ полировки детали устройства, включающий по меньшей мере одну аэродинамическую поверхность, состоящую из стороны пониженного давления, стороны повышенного давления, направляющей кромки и задней кромки; причем указанный способ включает следующие стадии:
размещение детали устройства в контейнере и закрепление указанной детали устройства по отношению к указанному контейнеру;
добавление в контейнер полировальной смеси, при этом указанная полировальная смесь включает по меньшей мере: абразивный порошок, жидкость и металлические частицы;
осуществление вибрации контейнера и закрепленной в нем детали устройства, создавая таким образом поток полировальной смеси вдоль аэродинамической поверхности, до тех пор, пока не будет достигнуто конечное значение среднего арифметического отклонения профиля (Ra), не превышающее 0,3 мкм, на по меньшей мере части указанной аэродинамической поверхности, а предпочтительно на всей аэродинамической поверхности, при сохранении по существу неизменными размера и формы указанной аэродинамической поверхности.
2. Способ по п. 1, в котором достигаемое конечное значение среднего арифметического отклонения профиля (Ra) не превышает 0,2 мкм.
3. Способ по п. 1, в котором достигаемое конечное значение среднего арифметического отклонения профиля (Ra) не превышает 0,17 мкм, а предпочтительно не превышает 0,15 мкм.
4. Способ по одному или более из предшествующих пп. 1-3, дополнительно включающий стадию выбора частоты вибрации указанного контейнера и указанной детали устройства, вызывающей перемещение металлических частиц вдоль аэродинамической поверхности, находящихся в контакте с ней, и осуществление полирующего воздействия на аэродинамическую поверхность посредством абразивного порошка,
находящегося между аэродинамической поверхностью и металлическими частицами, скользящими вдоль нее.
5. Способ по п. 4, в котором металлические частицы обладают по существу плоскими поверхностями, и в котором упомянутые металлические частицы перемещают посредством вибрации вдоль аэродинамической поверхности, при этом их плоские поверхности находятся в контакте с аэродинамической поверхностью.
6. Способ по п. 1, включающий предварительную дробеструйную обработку.
7. Способ по п. 1, в котором указанная стадия создания потока указанной полировальной смеси вдоль аэродинамической поверхности включает перемещение металлических частиц полировальной смеси вдоль стороны повышенного давления и стороны пониженного давления аэродинамической поверхности.
8. Способ по п. 1, в котором указанная деталь устройства представляет собой лопасть или лопатку осевой турбомашины, которая имеет хвост и венец, а аэродинамическая поверхность проходит между указанным хвостом и указанным венцом; при этом хорда аэродинамической поверхности определена между задней кромкой и направляющей кромкой в каждом положении аэродинамической поверхности от указанного хвоста до указанного венца; и при этом длина хорды сохраняется по существу неизменной в ходе указанной стадии вибрации детали устройства, до тех пор, пока не будет достигнуто конечное значение среднего арифметического отклонения профиля, не превышающего 0,3 мкм, предпочтительно не превышающего 0,2 мкм.
9. Способ по п. 8, в котором указанное конечное значение среднего арифметического отклонения профиля составляет 0,17 мкм или менее.
10. Способ по п. 8 или 9, в котором в ходе стадии вибрации детали устройства длина хорды изменяется менее чем на 0,05%, а предпочтительно менее чем на 0,03%.
11. Способ по п. 8, в котором в ходе стадии вибрации детали устройства длина хорды уменьшается не более чем на 0,1 мм, предпочтительно не более чем на 0,07 мм, а еще более предпочтительно не более чем на 0,02 мм.
12. Способ по п. 1, в котором указанная деталь устройства представляет собой крыльчатку турбомашины, включающую втулку с центральным отверстием, через которое вставляют приводной вал, и множество лопастей, расположенных на указанной втулке вокруг указанного отверстия для приема приводного вала, при этом между соседними лопастями образованы направляющие каналы, каждый канал имеет впускное отверстие и выпускное отверстие, а каждая лопасть имеет направляющую кромку на входе и заднюю кромку на выходе соответствующего канала; и в котором вибрация детали устройства вынуждает полировальную смесь протекать таким образом, чтобы она циркулировала в указанных направляющих каналах.
13. Способ по п. 12, в котором в ходе стадии вибрации детали устройства внутренний диаметр указанного центрального отверстия для приема приводного вала остается по существу неизменным, когда конечное значение среднего арифметического отклонения профиля, достигаемое на внутренней поверхности направляющих каналов, составляет не более 0,3 мкм, а предпочтительно не более 0,2 мкм.
14. Способ по п. 11, в котором в ходе стадии вибрации толщина лопастей указанной крыльчатки снижается в среднем менее чем на 0,5%, а предпочтительно в среднем менее чем на 0,4%.
15. Способ по п. 11, в котором в ходе стадии вибрации толщина лопастей указанной крыльчатки снижается не более чем на 0,1 мм,
предпочтительно не более чем на 0,07, а еще более предпочтительно - не более чем 0,02 мм.
16. Способ по п. 11, в котором в ходе указанной стадии вибрации детали устройства диаметр центрального отверстия для приема приводного вала изменяется менее чем на 0,05%, а предпочтительно менее чем на 0,02%.
17. Способ по п. 11, в котором указанная крыльчатка имеет кожух, включающий отверстие крыльчатки; и указанное отверстие крыльчатки имеет внешнюю поверхность с по меньшей мере одной цилиндрической частью внешней поверхности; и в ходе указанной стадии вибрации детали устройства диаметр цилиндрической части внешней поверхности остается по существу неизменным при достижении конечного значения среднего арифметического отклонения профиля на внутренней поверхности указанных каналов, составляющего не более 0,3 мкм, а предпочтительно не более 0,2 мкм.
18. Способ по п. 17, в котором в ходе указанной стадии вибрации детали устройства диаметр цилиндрической части внешней поверхности изменяется менее чем на 0,01%, а предпочтительно - менее чем на 0,008%.
19. Способ по п. 17 или 18, в котором втулка, кожух и прилегающие к ним лопасти крыльчатки образуют находящиеся между ними каналы для протока, и каждый канал для протока имеет выпускное отверстие на задних кромках лопастей; и в котором в ходе стадии вибрации размер по оси выпускных отверстий изменяется в среднем менее чем на 0,05%, а предпочтительно - менее чем на 0,04%.
20. Способ по п. 11, в котором указанная крыльчатка представляет собой крыльчатку без кожуха, и где указанный способ дополнительно включает стадию наложения на крыльчатку крышки, закрывающей указанные направляющие каналы по венцам указанных лопастей, перед добавлением в контейнер указанной полировальной смеси.
21. Способ по п. 1, в котором указанные металлические частицы включают металлические стружки, предпочтительно имеющие плоскую форму.
22. Способ по п. 1, в котором указанные металлические частицы включают медные частицы.
23. Способ по п. 1, в котором упомянутый абразивный порошок представляет собой оксид алюминия, керамику или их комбинацию.
24. Способ по п. 1, в котором указанная жидкость включает воду.
25. Способ по п. 1, в котором указанная жидкость включает воду и полирующую среду.
26. Способ по п. 1, в котором указанная полирующая смесь имеет следующий массовый состав, %:
27. Способ по п. 1, в котором указанная стадия вибрации контейнера и закрепленной в нем детали устройства длится от 5 до 8 часов, предпочтительно от 6 до 7 часов.
28. Способ по п. 1, в котором указанная стадия вибрации контейнера и закрепленной в нем детали устройства длится от 1,5 до 10 часов.
29. Деталь устройства, включающая аэродинамическую поверхность, в которой указанная аэродинамическая поверхность имеет среднее арифметическое отклонение профиля (Ra), не превышающее 0,3 мкм, предпочтительно не превышающее 0,2 мкм, более предпочтительно не превышающее 0,17 мкм, и еще более предпочтительно не превышающее 0,15 мкм.
30. Деталь устройства по п. 29, выбранная из группы, включающей лопасть или лопатку осевой турбомашины; крыльчатку турбомашины.
