专利摘要

本实用新型提供了一种抛光系统，包括：电解液系统(100)，用于向工具电极(200)提供电解质溶液，其中，电解质溶液中包括磨粒；工具电极(200)，用于将电解质溶液喷射于待抛光物体(500)表面；电源(300)，其正极连接待抛光物体(500)，负极连接工具电极(200)，以使待抛光物体(500)的表面在电解质溶液的作用下发生电化学反应并在磨粒作用下抛光；工控机(400)，用于控制工具电极(200)的运动及与待抛光物体(500)之间的距离。通过将电化学反应和磨粒流冲刷结合使用，磨粒一方面去除了电化学反应过程中的钝化层加速电化学反应，另一方面可冲刷待抛光物体(500)表面去除其表面的凸点，进而加速了抛光速度。

权利要求

1.一种抛光系统，其特征在于，包括电解液系统(100)、工具电极(200)、电源(300)以及工控机(400)，其中：

电解液系统(100)，用于向所述工具电极(200)提供电解质溶液，其中，所述电解质溶液中包括磨粒；

工具电极(200)，用于将所述电解质溶液喷射于待抛光物体(500)表面；

电源(300)，其正极连接所述待抛光物体(500)，负极连接所述工具电极(200)，以使所述待抛光物体(500)的表面在所述电解质溶液的作用下发生电化学反应并在磨粒作用下抛光；

工控机(400)，用于控制所述工具电极(200)的运动及与所述待抛光物体(500)之间的距离。

2.根据权利要求1所述的抛光系统，其特征在于，所述磨粒为氧化铝颗粒。

3.根据权利要求1所述的抛光系统，其特征在于，所述工具电极(200)包括工作头(201)、中空轴(202)以及旋转接头(203)，其中，所述工作头(201)为鼓形，其外表面设有多个喷射孔以喷射所述电解质溶液，中空轴(202)的一端设有所述工作头(201)，用于向所述工作头(201)输送所述电解质溶液，其另一端设有所述旋转接头(203)，以在所述旋转接头(203)的作用下带动所述工作头(201)旋转并移动。

4.根据权利要求3所述的抛光系统，其特征在于，所述工控机(400)包括运动控制卡(401)，所述工控机(400)通过所述运动控制卡(401)控制所述旋转接头(203)的旋转与移动。

5.根据权利要求1所述的抛光系统，其特征在于，所述电解液系统(100)包括溢流阀(101)以及压力表(102)，其中，所述压力表(102)用于检测所述工具电极(200)入口处的压力值并将所述压力值发送至所述工控机(400)，以使所述工控机(400)根据所述压力值控制所述溢流阀(101)的开度以调节所述电解质溶液的流速。

6.根据权利要求1所述的抛光系统，其特征在于，所述电解液系统(100)还包括供液泵(103)、电解液收集箱(104)、回收泵(105)、输运管路(106)、存储库(107)以及搅拌器(108)，其中，所述供液泵(103)和回收泵(105)设于所述输运管路(106)上；所述电解液收集箱(104)用于收集所述工具电极(200)喷射出的电解质溶液；所述存储库(107)用于存储所述电解质溶液；所述回收泵(105)用于将所述电解液收集箱(104)中的电解质溶液输入所述存储库(107)；所述供液泵(103)用于向所述工具电极(200)输送所述电解质溶液；所述搅拌器(108)设于所述存储库(107)内，用于搅拌所述电解质溶液。

7.根据权利要求6所述的抛光系统，其特征在于，所述搅拌器(10S)为涡轮式搅拌器，其叶片的材料为钢衬超高分子量聚乙烯。

8.根据权利要求1所述的抛光系统，其特征在于，所述电源(300)与所述待抛光物体(500)之间设有霍尔电流传感器(600)，用于检测电路中的电流，并将检测的电流值发送至所述工控机(400)。

9.根据权利要求1所述的抛光系统，其特征在于，所述工具电极(200)与所述待抛光物体(500)之间的距离为0.2-0.8mm。

10.根据权利要求2所述的抛光系统，其特征在于，所述磨粒的直径为50-100μm。

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械抛光技术领域，尤其涉及一种抛光系统。

背景技术

为了追求卓越的性能，高强度高硬度难加工材料(如钛合金、高温合金、高强不锈钢等)越来越多地应用到航空发动机叶片结构上，且叶片壁厚更薄、弦宽更宽、曲率更大，给叶片的抛光带来了困难。高压磨粒射流利用高压水射流(内含磨粒)高速冲击叶片表面，带有微小切削韧的磨粒切除凸点而达到抛光作用，工艺简单、适应性强，针对叶片类复杂曲面的抛光具有一定的优势，但随着高强度高硬度难加工材料的应用，对磨粒的硬度和水流压力提出了更高的要求，而金刚石、CBN等高硬度磨粒价格昂贵，成本大大提高。电解抛光具有无工具损耗、无残余应力、不受材料硬度限制等优点，但同时电解抛光易在工件表面形成钝化层而阻碍电化学反应的继续进行。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述技术问题，本实用新型提供了一种抛光系统，通过将电化学反应和磨粒流冲刷结合使用，磨粒一方面去除了电化学反应过程中的钝化层加速电化学反应，另一方面可冲刷待抛光物体(500)表面去除其表面的凸点，进而加速了抛光速度。

(二)技术方案

本实用新型提供了一种抛光系统，包括电解液系统100、工具电极200、电源300以及工控机400，其中：电解液系统100，用于向工具电极200提供电解质溶液，其中，电解质溶液中包括磨粒；工具电极200，用于将电解质溶液喷射于待抛光物体500表面；电源300，其正极连接待抛光物体500，负极连接工具电极200，以使待抛光物体500的表面在电解质溶液的作用下发生电化学反应并在磨粒作用下抛光；工控机400，用于控制工具电极200的运动及与待抛光物体500之间的距离。

可选地，磨粒为氧化铝颗粒。

可选地，工具电极200包括工作头201、中空轴202以及旋转接头203，其中，工作头201为鼓形，其外表面设有多个喷射孔以喷射电解质溶液，中空轴202的一端设有工作头201，用于向工作头201输送电解质溶液，其另一端设有旋转接头203，以在旋转接头203的作用下带动工作头201旋转并移动。

可选地，工控机400包括运动控制卡401，工控机400通过运动控制卡401控制旋转接头203的旋转与移动。

可选地，电解液系统100包括溢流阀101以及压力表102，其中，压力表102用于检测工具电极200入口处的压力值并将压力值发送至工控机400，以使工控机400根据压力值控制溢流阀101的开度以调节电解质溶液的流速。

可选地，电解液系统100还包括供液泵103、电解液收集箱104、回收泵105、输运管路106、存储库107以及搅拌器108，其中，供液泵103和回收泵105设于输运管路106上；电解液收集箱104用于收集工具电极200喷射出的电解质溶液；存储库107用于存储电解质溶液；回收泵105用于将电解液收集箱104中的电解质溶液输入存储库107；供液泵103用于向工具电极200输送电解质溶液；搅拌器108设于存储库107内，用于搅拌电解质溶液。

可选地，搅拌器108为涡轮式搅拌器，其叶片的材料为钢衬超高分子量聚乙烯。

可选地，电源300与待抛光物体500之间设有霍尔电流传感器600，用于检测电路中的电流，并将检测的电流值发送至工控机400。

可选地，工具电极200与待抛光物体500之间的距离为0.2-0.8mm。

可选地，磨粒的直径为50-100μm。

一种基于上述抛光系统的抛光方法，包括：S1，根据所述待抛光物体500的轮廓在工控机400内预设工具电极200的运动轨迹及旋转速度；S2，将工具电极200按照运行轨迹在待抛光物体500表面运动以使工具电极200喷射的含磨粒的电解质溶液冲刷所述待抛光物体500的表面并与待抛光物体500的表面发生电化学反应，以抛光待抛光物体500的表面。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种抛光系统，在电解质溶液中混入磨粒，同时电解质溶液采用高压喷射的方式，一方面在待抛光物体表面处发生电化学反应去除该处凸点；另一方面高压磨粒流既可以去除电化学反应产生的钝化层，加速反应的进行，又可以通过自身的微小切削去除待抛光表面的凸点。如此电化学反应和磨粒冲刷相互配合使得抛光作用得到增强；磨粒可以采用氧化铝等材料，成本低，易于工业化应用。

附图说明

图1示意性示出了本公开实施例的抛光系统的结构图；

图2A示意性示出了本公开实施例的工具电极200中的工作头201和中空轴202的结构示意图；

图2B示意性示出了本公开实施例的图2A中A-A剖面的剖视图；

图3示意性示出了本公开实施例的抛光方法的步骤图；

图4示意性示出了本公开实施例的抛光方法的流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型提供了一种抛光系统，参见图1，包括电解液系统100、工具电极200、电源300以及工控机400，其中：电解液系统100，用于向工具电极200提供电解质溶液，其中，电解质溶液中包括磨粒；工具电极200，用于将电解质溶液喷射于待抛光物体500表面；电源300，其正极连接待抛光物体500，负极连接工具电极200，以使待抛光物体500的表面在电解质溶液的作用下发生电化学反应并在磨粒作用下抛光；工控机400，用于控制工具电极200的运动及与待抛光物体500之间的距离。以下将以待抛光物体500为航空发动机叶片为例对该抛光系统进行详细说明。

电解液系统100，用于向工具电极200提供电解质溶液，其中，电解质溶液中包括磨粒；

具体的，电解液系统100，用于向工具电极200提供电解质溶液，该电解液系统100包括溢流阀101以及压力表102，其中，压力表102用于检测工具电极200入口处电解质溶液的压力值并将压力值发送至工控机400，以使工控机400根据压力值控制溢流阀101的开度以调节电解质溶液的流速进而调节磨粒对航空发动机叶片的冲击力的大小。

电解液系统100还包括供液泵103、电解液收集箱104、回收泵105、输运管路106、存储库107以及搅拌器108，其中，供液泵103和回收泵105设于输运管路106上，回收泵105和供液泵103均为耐磨损耐腐蚀的砂浆泵用以抵抗电解质溶液的腐蚀性和磨粒的冲击磨损；电解液收集箱104用于收集工具电极200喷射出的电解质溶液；存储库107用于存储电解质溶液；回收泵105用于将电解液收集箱104中的电解质溶液输入存储库107；供液泵103用于向工具电极200输送电解质溶液；搅拌器108设于存储库107内，用于搅拌电解质溶液，使得电解质溶液中的磨粒分别均匀，搅拌器108优选为涡轮式搅拌器，其叶片的材料为钢衬超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)，具有极强的耐磨损、耐冲击以及耐腐蚀性能。

电解质溶液中混入磨粒，该磨粒优选为氧化铝颗粒，其直径优选为50-100μm，电解质溶液应可以与航空发动机叶片表面凸点发生电化学反应，以使航空发动机叶片表面凸点被电解去除，同时分散的氧化铝磨粒高速冲击航空发动机叶片表面，既可以去除航空发动机叶片表面的钝化层加速电化学反应，又可以通过冲刷去除航空发动机叶片表面的凸点，进而加速了抛光速度。

工具电极200，用于将电解质溶液喷射于待抛光物体500表面；

具体的，工具电极200包括工作头201、中空轴202以及旋转接头203，其中，参见图2A和图2B，工作头201为鼓形，其外表面设有多个喷射孔以喷射电解质溶液，中空轴202的一端设有工作头201，用于向工作头201输送电解质溶液，电解质溶液从工作头201的喷射孔排出，冲击航空发动机叶片表面，并填充工作头201与航空发动机叶片表面之间的间隙，喷出的电解质溶液汇聚于电解液收集箱104内，用于循环使用，中空轴202的另一端设有旋转接头203，旋转接头203与工控机400连接，以在旋转接头203的作用下带动工作头201旋转并移动。

电源300，其正极连接待抛光物体500，负极连接工具电极200，以使待抛光物体500的表面在电解质溶液的作用下发生电化学反应并在磨粒作用下抛光；

具体的，电源300用于提供电解质溶液进行电化学反应的电极，正极连接航空发动机叶片，负极连接工具电极200，以使航空发动机叶片的表面在电解质溶液和磨粒作用下抛光；电源300与航空发动机叶片之间设有霍尔电流传感器600，用于检测电路中的电流，并将检测的电流值发送至工控机400，以使工控机400判断电流的异常与否，工控机400根据电流值的异常情况发出指令调节工具电极200的进给速度与航空发动机叶片的间距。

工控机400，用于控制工具电极200的运动及与待抛光物体500之间的距离。

具体的，工控机400包括运动控制卡401，工控机400根据预设的数控程序通过运动控制卡401控制旋转接头203的旋转与移动，使得工作头201距离航空发动机叶片一定距离做航空发动机叶片曲面轮廓的包络运动，工作头201与航空发动机叶片之间的间距范围为0.2-0.8mm。

工作头201与航空发动机叶片之间的间距范围为0.2-0.8mm；电解质溶液压力范围一般为0.1MPa-3MPa；电源300提供的电压范围一般为20-50V；磨粒优选为氧化铝颗粒，其直径优选为50-100μm，可以根据不同的材料和抛光要求选取合适的参数组合。

一种基于上述抛光系统的抛光方法，参见图3和图4，包括：

S1，根据待抛光物体500的轮廓在工控机400内预设工具电极200的运动轨迹及旋转速度；

具体的，将航空发动机叶片固定于夹持工具501上固定，并连接好系统，根据航空发动机叶片的轮廓在工控机400内预设工具电极200的运动轨迹及旋转速度。

S2，将工具电极200按照运行轨迹在待抛光物体500表面运动以使工具电极200喷射的含磨粒的电解质溶液冲刷待抛光物体500的表面并与待抛光物体500的表面发生电化学反应，以抛光待抛光物体500的表面。

具体的，工控机400通过运动控制卡401对工具电极200进行运动控制，使得工具电极200在航空发动机叶片表面做包络运动；另外工控机400通过霍尔电流传感器600检测电源300提供的电流，电解液系统100用于向工具电极200提供合适流量的磨粒和电解质溶液。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

一种抛光系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。