專(zhuān)利名稱：支撐表面臺(tái)階的擦磨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及機(jī)械零件的制造和修理，更具體點(diǎn)說(shuō)，涉及這些零件的表面精整。
機(jī)械是由各個(gè)單獨(dú)制造和組裝的零件裝配起來(lái)的。機(jī)械通常包括金屬零件，但合成材料和復(fù)合材料的零件也可使用。并且，每一種材料的零件各有其專(zhuān)門(mén)的制造方法。
例如，金屬零件可由形式為片、板、棒、桿的金屬坯料制成。金屬零件也可由鑄件或鍛件形成，這種零件可用各種方式機(jī)加工成最終形狀。
機(jī)加工需要有選擇地去除材料使零件具有最終形狀、具有制造公差適當(dāng)小的通常以密耳計(jì)的尺寸、還有一個(gè)通常為光滑或拋光而無(wú)缺陷的合適的表面光潔度。
機(jī)械零件制造過(guò)程中的每一工步都要增添工時(shí)和費(fèi)用，因此這些工步應(yīng)盡可能地減少以便生產(chǎn)出價(jià)格上有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。而且在制造過(guò)程中，最好每一后續(xù)工步都能避免損壞零件以前精整過(guò)的部分，否則還要添加校正的精整工步。
燃?xì)鉁u輪機(jī)是復(fù)雜機(jī)械的一個(gè)例子，它有許多零件需要精密的制造公差和良好的表面光潔度。典型的燃?xì)廨啓C(jī)包括一臺(tái)多級(jí)壓縮機(jī)用來(lái)使空氣增壓，增壓的空氣與燃料在燃燒器內(nèi)混合并點(diǎn)燃，產(chǎn)生出灼熱的燃?xì)饬飨蛳掠瓮ㄟ^(guò)一個(gè)或多個(gè)可從其中抽取能量的渦輪級(jí)。這些高壓渦輪便給壓縮機(jī)提供動(dòng)力，而低壓渦輪則提供輸出的動(dòng)力，如在航空器發(fā)動(dòng)機(jī)的用途中用來(lái)驅(qū)動(dòng)設(shè)置在壓縮機(jī)上游的風(fēng)扇。
渦輪機(jī)包括各種固定構(gòu)件和各種旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，它們通常用高強(qiáng)度的金屬和復(fù)合材料制成。這些零件在制造時(shí)要經(jīng)過(guò)好幾個(gè)工步，因此比較費(fèi)錢(qián)。
在制造壓縮機(jī)和渦輪的轉(zhuǎn)子盤(pán)時(shí)特別應(yīng)該注意的是保持其光滑的表面光潔度和沿著其邊緣的大半徑的轉(zhuǎn)角以資在操作時(shí)盡可能地減少應(yīng)力。轉(zhuǎn)子盤(pán)支承著環(huán)繞其周邊的各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)受到巨大的離心力。離心力在轉(zhuǎn)子盤(pán)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，這些應(yīng)力能集中在盤(pán)內(nèi)的銳邊上或小的角部?jī)?nèi)，因此必須適當(dāng)?shù)赜枰韵?br> 在一種型式的轉(zhuǎn)子盤(pán)中，沿著盤(pán)的周邊制有多條軸向貫通的燕尾槽以便用來(lái)保持多個(gè)具有相應(yīng)軸向燕尾的轉(zhuǎn)子葉片。燕尾包括一對(duì)或多對(duì)燕尾舌，形式如同樅樹(shù)，配合在相應(yīng)盤(pán)柱之間形成的互補(bǔ)的燕尾槽內(nèi)。
燕尾槽通常用拉削法制成，其時(shí)逐漸增大的節(jié)削刀具切削著轉(zhuǎn)子盤(pán)的周邊部分，以資在順序進(jìn)行的操作中制出所需的燕尾槽。每個(gè)燕尾槽輪流被拉削一直到環(huán)繞盤(pán)周的整套燕尾槽被制出為止。
該盤(pán)在拉削之前已在制造過(guò)程中經(jīng)過(guò)好幾個(gè)工步以致大多數(shù)外表面已被精確地機(jī)加工。在盤(pán)的周邊部分內(nèi)進(jìn)行燕尾槽的拉削通常會(huì)造成在槽的進(jìn)口側(cè)具有銳角或銳邊，而在槽的出口側(cè)具有毛刺。尖銳的進(jìn)口邊和帶毛刺的出口邊需要進(jìn)一步加工形成適當(dāng)大的半徑，以資在轉(zhuǎn)子盤(pán)運(yùn)動(dòng)時(shí)能相應(yīng)地減少應(yīng)力集中。
轉(zhuǎn)子盤(pán)的去毛刺和倒圓角由于轉(zhuǎn)子盤(pán)的復(fù)雜性和在其內(nèi)制出的燕尾槽的復(fù)雜性通常需要好幾道增添的過(guò)程。例如，各個(gè)轉(zhuǎn)子盤(pán)在拉削后可放置在一個(gè)研磨微粒床內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，如同所謂Sutton Blend(商標(biāo))法，這個(gè)方法可用來(lái)初步去除槽的毛刺并沿著槽邊制出合適的角部半徑。但Sutton Blend法是有方向性的，并且只是在蜿蜒的燕尾槽的某些邊緣上能有效地制出具有一定半徑的圓角。
因此，轉(zhuǎn)子盤(pán)還要經(jīng)過(guò)增添的過(guò)程如同進(jìn)行鉗工或進(jìn)一步擦削槽邊，這種過(guò)程通常用手工或用機(jī)器人在接近基部處進(jìn)行。一種傳統(tǒng)上都知道的鉗工的形式如Harperizing(商標(biāo))法是用其內(nèi)含有研磨劑的布輪來(lái)操作的。
在這過(guò)程之后為了得到合適的半徑還可使用傳統(tǒng)的含有研磨劑的液流來(lái)沖刷鉗工加工的區(qū)域。
這些工步都需相應(yīng)的過(guò)程時(shí)間，相應(yīng)地也都是費(fèi)錢(qián)的。并且用手工進(jìn)行鉗工常會(huì)有不小心損壞轉(zhuǎn)子盤(pán)使它產(chǎn)生缺陷的危險(xiǎn)，這時(shí)要用刮研來(lái)補(bǔ)救要化相當(dāng)大的費(fèi)用。
另外，轉(zhuǎn)子盤(pán)還包括其他經(jīng)過(guò)機(jī)加工的細(xì)部，其上的銳邊和毛刺也需要處理。例如，在燕尾槽的徑向內(nèi)側(cè)有環(huán)形排列的多個(gè)軸向孔延伸通過(guò)盤(pán)的腹板用來(lái)在裝配時(shí)接納固定螺栓。這些螺栓孔都是合適地鉆出的，與拉削一樣，具有尖銳的進(jìn)口邊和尖銳的出口邊帶毛刺。這些邊緣也都要用上面說(shuō)過(guò)的過(guò)程合適地制出倒圓半徑，因此會(huì)增加轉(zhuǎn)子盤(pán)制造的工時(shí)和費(fèi)用。
對(duì)于要處理的邊緣，上述去毛刺和倒圓角的過(guò)程應(yīng)有選擇地使用，力求使轉(zhuǎn)子盤(pán)的其余的通常已經(jīng)具有良好表面光潔度的表面不變化或盡量少變化。任何對(duì)已有光潔度的損壞都需要增添另外的過(guò)程及相應(yīng)的工時(shí)和費(fèi)用。
因此，需要提供一種改進(jìn)的方法以便有選擇地對(duì)工件進(jìn)行表面處理，同時(shí)這種處理對(duì)鄰接的表面光潔度沒(méi)有或只有極少的不利影響。
工件包括一個(gè)與孔鄰接的表面。該孔用一塞子填充造成一個(gè)臺(tái)階與該表面鄰接。在作為載體的流體內(nèi)有一股柔順的彈丸流以小的投射角被噴向塞子并且對(duì)準(zhǔn)臺(tái)階以便有選擇地進(jìn)行擦削。
本發(fā)明的較優(yōu)的和示范的實(shí)施例連同其另外一些目的和優(yōu)點(diǎn)在下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為按照本發(fā)明的示范實(shí)施例的用來(lái)擦削轉(zhuǎn)子盤(pán)的設(shè)備的略圖。
圖2為圖1所示圓盤(pán)的一部分的放大而部分剖開(kāi)的等角投影圖，該圓盤(pán)的燕尾槽和螺栓孔已用塞子予以填充以便按照示范實(shí)施例沿著這些槽孔的邊緣進(jìn)行表面擦削。
圖3為圖2中沿著3-3線切開(kāi)即通過(guò)轉(zhuǎn)子盤(pán)周邊一部分的縱剖面圖。
圖4為圖3中的一個(gè)燕尾槽在進(jìn)行擦削時(shí)的放大的縱剖面圖。
圖1所示為一工件10，在本例中該工件為燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪的轉(zhuǎn)子盤(pán)，但與此相應(yīng)的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子盤(pán)也可這樣加工。轉(zhuǎn)子盤(pán)由適宜在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)工作的金屬材料制成，它需能在高速和高溫下運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)承受其內(nèi)產(chǎn)生的載荷如離心力載荷。
在這示范的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子盤(pán)10包括多個(gè)在其周邊上制出的、沿圓周互相間隔開(kāi)排列的、軸向燕尾槽12，用來(lái)以傳統(tǒng)方式接納轉(zhuǎn)子葉片(未示出)上的相應(yīng)的軸向燕尾。燕尾槽是由具有互補(bǔ)的燕尾舌或凸起部的相應(yīng)的盤(pán)柱形成的，燕尾槽具有如同樅樹(shù)的外形、蜿蜒的邊緣和承受壓力的面，這些都正好與葉片上的燕尾配合。
轉(zhuǎn)子盤(pán)還包括設(shè)在燕尾槽的徑向之內(nèi)、環(huán)狀排列的多個(gè)軸向貫通孔14，供在裝配時(shí)接納安裝螺栓(未示出)之用。盤(pán)上還包括一個(gè)中心孔16用來(lái)減少其重量。
如圖2所示，轉(zhuǎn)子盤(pán)10可用任何傳統(tǒng)方式制造成所需形狀，包括其中的燕尾槽12和螺栓孔14。該盤(pán)還包括在其軸向兩側(cè)的具有光滑光潔度的外側(cè)面，這個(gè)光潔度可用任何一種合適的方式制出。
在一有代表性的制造程序中，各個(gè)燕尾槽12可用傳統(tǒng)的拉削法在轉(zhuǎn)子盤(pán)的周邊上沿軸向制出。在拉削時(shí)有一系列直徑逐漸增大的切割刀具被拉動(dòng)穿過(guò)盤(pán)的周邊以資逐步去掉其中的金屬一直到造成的燕尾槽和孔眼被穿透制出為止。燕尾槽12與盤(pán)的軸向外側(cè)表面18在相應(yīng)的具有蜿蜒輪廓的邊或角20上交會(huì)。
如圖2和3所示，燕尾槽的拉刀進(jìn)入側(cè)在槽12本身和鄰接的側(cè)表面18之間具有較尖銳的角20。燕尾槽的拉刀穿出側(cè)也有類(lèi)似的銳角，并且通常還包括從槽角的各部分向外突起的毛刺22。
本發(fā)明提供一種改進(jìn)的用磨擦來(lái)去除槽角上的毛刺并增大槽角的圓角半徑的方法，該方法還能保護(hù)盤(pán)的鄰接表面光潔度。
如圖2所示，先用塞子或填充物24填充燕尾槽12以便在鄰接外露表面18的角20旁形成一個(gè)凹槽或臺(tái)階26。塞子24可合適地熔化到燕尾槽內(nèi)，并且由合適的合成材料如聚氨酯橡膠制成。聚氨酯是一種人造橡膠材料，在本發(fā)明中具有特殊用途可用來(lái)保護(hù)燕尾槽的內(nèi)側(cè)或隱藏的部分，并且在表面處理后很容易除去。
圖1概略地示出按照本發(fā)明的一個(gè)較優(yōu)實(shí)施例的實(shí)施轉(zhuǎn)子盤(pán)表面處理新方法的設(shè)備。該設(shè)備被這樣設(shè)計(jì)，使能用小的投射角A將載運(yùn)流體30如壓縮空氣中的柔順或柔軟的彈丸流28噴射到塞子24上并瞄準(zhǔn)角20以便有選擇地擦削。柔順的彈丸和小的表面投射角使彈丸在側(cè)向上沿表面18和塞子24擦削以便從槽角20上有選擇地去除目標(biāo)材料包括任何存在的毛刺22。
如圖3所示，在載運(yùn)的流體30內(nèi)，彈丸28以小的投射角指向盤(pán)表面18和在其中凹陷的塞子24。彈丸是柔順的和有彈性的，并且當(dāng)它們沖擊在盤(pán)和塞子的表面上時(shí)最初是壓縮的，在沖擊位置區(qū)域只有極少的反彈或沒(méi)有反彈。
小的投射角和挾帶載運(yùn)的流體可確保彈丸在側(cè)向上或一般與塞子平行地擦削以資有選擇地沖撞在角部20并去除其上的材料。
如圖3概略地示出，彈丸流28可盡可能地?cái)U(kuò)寬以便使表面處理的面積盡可能地?cái)U(kuò)大，這樣便可平行地指向一個(gè)或多個(gè)燕尾槽和鄰接的表面18。因此彈丸同時(shí)擦削塞子24和鄰接表面18，但其擦削作用能有選擇地去除角部20的目標(biāo)材料而將盤(pán)表面本身保護(hù)起來(lái)。在本發(fā)明的支撐表面擦削(Sustained Surface Scrubbint簡(jiǎn)稱S3)法中，彈丸雖然同時(shí)擦削塞子和鄰接表面，但可有選擇地去除槽角20的材料使它與被保護(hù)的鄰接表面顯然不同。
這個(gè)有選擇地去除材料是由于彈丸28擦削時(shí)一般地平行于要被保護(hù)的外露盤(pán)表面18，也一般地平行于要被保護(hù)的塞子24，但彈丸在沿著塞子噴射時(shí)彈丸會(huì)交切到突出的角部20和任何在其上的毛刺22上，因此它們會(huì)被擦削掉。
由于塞子24較好地被凹陷到外露的盤(pán)表面18之下借以形成臺(tái)階，槽角20的外露部便從塞子向外突出。柔順彈丸在沿著塞子表面擦削時(shí)極少能從其上去除材料，而在基本上以垂直于槽角20的方向直接沖撞在槽角20上時(shí)就會(huì)對(duì)槽角顯著地擦削。在沖撞槽角時(shí)彈丸是由載運(yùn)流體載運(yùn)的，行動(dòng)遍及整個(gè)角，并且不斷進(jìn)行擦削，一直到彈丸的行動(dòng)能一般地平行于鄰接表面18為止。
因此，支撐表面擦削法在平行于一個(gè)表面投射時(shí)只有極小的擦削效果。但對(duì)一個(gè)突出的目標(biāo)如在凹陷塞子24上的外露槽角投射時(shí)可以得到顯著的效果。
采用這種方法，柔順的彈丸28可用小投射角投射在轉(zhuǎn)子盤(pán)的表面上使它不被擦削，而將擦削主要集中在處在彈丸流沖擊范圍內(nèi)的外露槽角20上。此時(shí)在槽角20上如有任何毛刺亦將立即被去除，因?yàn)樗鼈兺怀鲈趶椡枇髦校Ｏ聛?lái)的槽角20本身還會(huì)被擦削一直到倒成圓角。
如圖4可較詳細(xì)地看到，由于用彈丸28擦削槽角20可制出一個(gè)具有精確半徑的圓弧，其一端終止在塞子24的表面上。因此塞子在盤(pán)表面18之下的凹陷深度可預(yù)先確定以資制出一個(gè)下垂到塞子水平面上的精確的圓角。由于塞子本身在操作時(shí)不會(huì)被明顯地擦削，因此，依靠塞子本身的放置便可精確地控制擦削所形成的圓角。
由于彈丸流可用較好的小投射角投射在轉(zhuǎn)子盤(pán)的表面上，雖然盤(pán)表面18和槽角同時(shí)受到擦削，但可有選擇地主要去除槽角20上的材料而不明顯地改變鄰接表面本身的光潔度。采用這種方法，在擦削過(guò)程中盤(pán)表面不會(huì)受到損傷，因此進(jìn)一步的表面處理可不再需要。
如圖4較詳細(xì)地示出，在包括至少有一部分槽邊或角20的相應(yīng)的沖擊范圍內(nèi)，彈丸流28沖擊在盤(pán)表面和塞子上。當(dāng)柔順的彈丸撞在沖擊位置上時(shí)被壓縮，但由于其動(dòng)能使它們沿著遇到的平面平行地行進(jìn)，同時(shí)載運(yùn)流體的覆蓋層隨著一起流動(dòng)。這樣，在沿著盤(pán)表面和塞子的一段有限的距離內(nèi)，支撐表面擦削的作用就被彈丸流維持著，彈丸極少有或沒(méi)有從其中反彈。
在圖4所示的優(yōu)先實(shí)施例中，彈丸為一輕質(zhì)的有彈性的材料如海綿、橡膠、毛毯、塑料、泡沫塑料或其他彈性材料。彈丸可具有開(kāi)啟的或閉合的微孔。彈丸最好具有埋在其內(nèi)的磨粒，但在有些實(shí)施倒也可省去磨粒。合適的磨粒例如可包括各種礦物質(zhì)、金屬氧化物、塑料和黑胡桃殼。
一種合適的柔順的彈丸在商業(yè)上可從美國(guó)Maine州Eliot的Sponge-Jet公司得到供售，商品名為Sponge Media。這種海綿介質(zhì)包括一種聚氨酯的具有開(kāi)啟微孔的載體，在其中包含著各種磨粒用來(lái)完成各種不同的磨擦功能。在海綿介質(zhì)中有一種是不帶磨料的。
噴射柔順彈丸的設(shè)備在商業(yè)上也可從Sponge-Jet公司得到供售，但須修改并以不同的方式操作供本發(fā)明的支撐表面擦削應(yīng)用。在傳統(tǒng)的操作中，海綿介質(zhì)被垂直地或接近垂直地噴射到工件表面上，目的是要去除其覆蓋層同時(shí)形成在其下的表面的輪廓。因此海綿介質(zhì)的沖撞不僅會(huì)除去在表面頂上的覆蓋層，而且會(huì)除去該表面本身在下面的材料。這樣就會(huì)改變其表面光潔度。
如上所述，轉(zhuǎn)子盤(pán)10作為一個(gè)示范的工件，通常在擦削之前就有一個(gè)精整過(guò)的表面，這個(gè)表面在槽角去毛刺或倒圓角時(shí)最好被保護(hù)起來(lái)。在要被去除的毛刺22或要被倒圓的角部20和精整過(guò)的轉(zhuǎn)子盤(pán)的表面18之間作出合適的區(qū)分主要靠用小角度投射柔順的彈丸使它們受到載運(yùn)流體的約束這樣來(lái)支持其平行擦削的作用。
如圖1所示為一可從Sponge-Jet公司得到供售的傳統(tǒng)的噴射設(shè)備，這種設(shè)備須加修改方能供本發(fā)明完成其支撐表面擦削之用。該設(shè)備包括一個(gè)存儲(chǔ)柔順彈丸28的料斗34。該料斗與一發(fā)放管道36在流動(dòng)上連通，通過(guò)該管彈丸可被發(fā)放。
有一空氣壓縮機(jī)或泵38可操作地被連接到發(fā)放管道36上以便用來(lái)提供空氣作為載運(yùn)流體使它在合適的壓力下挾帶彈丸流動(dòng)通過(guò)合適的噴嘴40噴射出去。
噴嘴40可這樣設(shè)計(jì)使噴射出去的彈丸流分散成為一個(gè)展開(kāi)的彈丸流來(lái)覆蓋轉(zhuǎn)子表面上的一個(gè)有限面積。在側(cè)向上展開(kāi)從噴嘴噴射出來(lái)的彈丸流可以增加覆蓋面積并減少整個(gè)轉(zhuǎn)子盤(pán)的總處理時(shí)間。約為30-40psi(磅/平方英寸)的低壓力的空氣適宜用來(lái)均勻地分散噴射到轉(zhuǎn)子盤(pán)上的彈丸。
噴嘴40可被適當(dāng)?shù)匕惭b以便得到所需的相對(duì)于盤(pán)表面的小投射角。并且，或是使轉(zhuǎn)子盤(pán)移動(dòng)，或是使噴嘴移動(dòng)，總之要使彈丸流環(huán)繞轉(zhuǎn)子盤(pán)的周邊走動(dòng)，以便輪流對(duì)各個(gè)燕尾槽的進(jìn)入角和離開(kāi)角進(jìn)行擦削。
如圖2所示，噴嘴40合適地安排在沿著各個(gè)燕尾槽邊緣的方向以便進(jìn)行擦削。如圖3所示，彈丸流28指向槽角20并且首先越過(guò)與它鄰接的形成臺(tái)階的塞子24行進(jìn)。由于彈丸的擦削作用是有方向性并且需要直接沖撞突出的表面如角部才能發(fā)揮，因此對(duì)于彈丸特定的投射方向只有轉(zhuǎn)子盤(pán)槽的下游側(cè)能被擦削，如圖4所示。
下游側(cè)或右邊的槽角20被從上游指向該處的柔順彈丸的作用擦削，而在左邊的或上游的槽角20本身則沒(méi)有明顯地被擦削，因?yàn)樗俏辉趶椡枇鞯年幱盎蛭擦髦小５魏蚊?2如圖中用虛線示出的，只要從盤(pán)表面向外突起，都會(huì)被柔順彈丸擦掉。
為了對(duì)轉(zhuǎn)子盤(pán)槽的整個(gè)邊緣進(jìn)行完全的擦削，彈丸流的方向必須調(diào)整到圖4所示的較優(yōu)方向來(lái)沖擊槽角20。彈丸流的行進(jìn)方向最好與槽角20上要被擦削的部分基本上成直角。如圖2所示，噴嘴40可被合適地定向和瞄準(zhǔn)，以便用任何合適的方式如輪流來(lái)走遍各個(gè)燕尾槽的整個(gè)進(jìn)入邊和離開(kāi)邊。
在一個(gè)對(duì)平板的支撐表面擦削進(jìn)行試驗(yàn)的實(shí)施例中，一個(gè)約為30°的投射角A能夠沿著表面進(jìn)行擦削接觸而不會(huì)有至少為數(shù)厘米的可觀的反彈。在投射角增大到約45°時(shí)，也還可以觀察到支撐表面擦削。
投射角A可隨著圖1所示發(fā)放設(shè)備32的操作空氣壓力和所用柔順彈丸的型式而變化，其范圍例如可大到大約60°。投射角A的限度在于大到一定程度時(shí)，在沖擊地區(qū)彈丸會(huì)回彈到離開(kāi)平面，從而相應(yīng)地喪失其在側(cè)向上的或被支撐的擦削。過(guò)大的投射角應(yīng)該避免采用，它會(huì)使柔順彈丸內(nèi)的磨料嵌入目標(biāo)表面內(nèi)。
由于柔順彈丸的沖撞而引起的回彈也是不希望有的，因?yàn)樵跊_擊地區(qū)內(nèi)彈丸對(duì)目標(biāo)材料和對(duì)鄰接表面將有數(shù)量相似的去除材料功能。并且，磨料對(duì)表面垂直地沖擊也是不希望有的，因?yàn)槟チ先菀浊度氲焦ぜ砻鎯?nèi)。
與此相反，支撐表面擦削時(shí)，彈丸28一般沿著塞子和轉(zhuǎn)子盤(pán)的表面平行地流過(guò)，極少或沒(méi)有從這兩者的表面上去除材料，同時(shí)卻在側(cè)向上沖擊突出的角部20和其上的毛刺22。目標(biāo)突出部會(huì)立即被彈丸擦削，不會(huì)顯著地影響盤(pán)表面，特別是能夠維持其原來(lái)的光滑光潔度。
如圖2所示，轉(zhuǎn)子盤(pán)還包括其他孔眼，如同沿軸向貫通鉆出的螺栓孔14。該孔的進(jìn)入側(cè)通常是尖銳的，而該孔的離開(kāi)側(cè)通常沿著孔角(也用標(biāo)號(hào)20指出)形成毛刺22。采用與處理燕尾槽12類(lèi)似的方式，螺栓孔14也用相應(yīng)的塞子24填充，最好這個(gè)塞子與燕尾槽內(nèi)的塞子用同一熔化操作制出?？兹脖缺P(pán)的外露表面18和孔角20降低以便形成相應(yīng)的臺(tái)階26。
噴嘴40可用適宜的小投射角重新對(duì)準(zhǔn)環(huán)繞周邊的每一個(gè)螺栓孔，并且起初對(duì)準(zhǔn)塞頂24，沿著其表面擦削一直到?jīng)_撞到孔角20。這樣，彈丸就在角上擦過(guò)進(jìn)行擦削并除去其上存在的毛刺22?？捉潜坏箞A到精確的半徑致使弧線正好與塞子表面接觸。采用與擦削燕尾槽相似的方式可以擦削螺栓孔的角部并提供下延到塞子的圓角的精確半徑，而塞子可保護(hù)螺栓孔內(nèi)不被擦削。
因此上述轉(zhuǎn)子盤(pán)10在拉削燕尾槽、或鉆制螺栓孔、或在其內(nèi)制出其他任何需要機(jī)加工的細(xì)部之前，可先制造到接近最終的形狀和相應(yīng)的接近最終的表面光潔度。然后用各種形狀的塞子24適當(dāng)?shù)厝刍⑻畛湓谵D(zhuǎn)子盤(pán)的各個(gè)燕尾槽、螺栓孔、或其他孔眼內(nèi)以使在相應(yīng)的邊緣或角部上提供所需的臺(tái)階。
柔順彈丸28于是可從相應(yīng)角部的上游用小的投射角投射來(lái)實(shí)施支撐表面擦削，其時(shí)塞子和轉(zhuǎn)子盤(pán)的表面的方向平行于擦削的彈丸因此受到保護(hù)，彈丸主要擦削的只是在其行進(jìn)路線上的突出的角部。噴嘴可隨需要重新對(duì)準(zhǔn)來(lái)走遍燕尾槽、螺栓孔和其他孔眼的全部邊緣或角部，包括其進(jìn)入側(cè)和離開(kāi)側(cè)，以資去除毛刺并提供精確而受控制的圓角半徑。
彈丸流的大小可以選擇以便提供一個(gè)適當(dāng)大的沖擊范圍來(lái)覆蓋一個(gè)或多個(gè)孔眼和鄰接表面以資減少處理時(shí)間。通過(guò)對(duì)每一沖擊范圍內(nèi)擦削作用的控制和限制，材料可主要只從預(yù)期的臺(tái)階上的角部去除，如果有的話也只有極少材料是從工件鄰接的外露表面上去除。這樣，可使彈丸流走遍工件的整個(gè)預(yù)期表面，有選擇地單獨(dú)去除在孔邊或孔角上的材料，而將周?chē)泥徑油饴侗砻姹Ｗo(hù)起來(lái)。
在完成整個(gè)工件的擦削后，便可除去塞子，將它用嵌入的方法重新使用在下一個(gè)工件上。較好的聚氨酯的塞子本身對(duì)在其表面上擦過(guò)的彈丸有較強(qiáng)的耐磨力，可重復(fù)使用好幾次，一直到有些損傷被積聚起來(lái)，再使用下去會(huì)影響臺(tái)階的深度和相應(yīng)的圓角半徑，就不能再使用了。
工件的去毛刺和倒圓角的支撐表面擦削可在一次處理操作中完成，不需隨后的處理操作，這在以前的操作實(shí)務(wù)中是需要的。因此處理時(shí)間可顯著縮短，工件去毛刺和倒圓角的費(fèi)用可相應(yīng)減少。并且，擦削過(guò)程的簡(jiǎn)單和精確而受塞子控制的圓角半徑可顯著減少或消除發(fā)生誤操作的可能性，從而又可減少工作產(chǎn)生缺陷而需刮研的可能性。
雖然本發(fā)明已就較優(yōu)而可示范的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但顯然本行業(yè)和行家可從這些說(shuō)明中得到啟示，從而對(duì)本發(fā)明作出各種修改。因此所有這些修改應(yīng)被認(rèn)為屬于所附權(quán)利要求所限定的創(chuàng)意和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種在工件10內(nèi)孔眼12、14角20上處理鄰接表面18的方法包括用塞子24填充所說(shuō)孔眼以便在所說(shuō)角上提供一個(gè)臺(tái)階26；及用小的投射角對(duì)所說(shuō)塞了噴射一股在運(yùn)載流體30內(nèi)的柔順彈丸流28，并指向所說(shuō)角，以對(duì)它擦削。
2．按權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括所說(shuō)彈丸28在側(cè)向上沿著所說(shuō)塞子擦削從而可選擇地去除所說(shuō)角20上的材料。
3．按權(quán)利要求1的方法還包括對(duì)所說(shuō)塞子24和表面18噴射所說(shuō)彈丸流；及所說(shuō)彈丸28在側(cè)向上沿著所說(shuō)塞子和表面擦削，從而可選擇地去除所說(shuō)角20上的材料。
4．按權(quán)利要求3的方法，其特征為，所說(shuō)彈丸28平行于所說(shuō)表面18擦削以保護(hù)它，并且沖撞所說(shuō)角20以便與所說(shuō)鄰接表面區(qū)別有選擇地對(duì)它擦削。
5．按權(quán)利要求4的方法，其特征為所說(shuō)塞子24被凹陷到所說(shuō)表面18之下，以限定一個(gè)突出的角20；及所說(shuō)彈丸28沿著所說(shuō)塞子24擦磨并對(duì)著所說(shuō)角擦削。
6．按權(quán)利要求5的方法，其特征為，所說(shuō)工件為一轉(zhuǎn)子盤(pán)10，所說(shuō)方法還包括拉削所說(shuō)盤(pán)的周邊，在其內(nèi)形成一條尾槽，以限定鄰接側(cè)表面18的孔眼12；及所說(shuō)彈丸28對(duì)著所說(shuō)角20擦磨以便對(duì)其擦削。
7．按權(quán)利要求6的方法，其特征為，所說(shuō)拉削沿所說(shuō)角20形成毛刺22，而所說(shuō)擦磨可從其上去除所說(shuō)毛刺。
8．按權(quán)利要求6的方法，其特征為，所說(shuō)角被擦磨形成一倒圓，向下延伸到所說(shuō)塞子24上。
9．按權(quán)利要求5的方法，其特征為，所說(shuō)工件為一轉(zhuǎn)子盤(pán)10，所說(shuō)方法還包括沿軸向鉆通所說(shuō)盤(pán)10，形成所述孔眼14；及所說(shuō)彈丸28對(duì)所說(shuō)孔角20擦磨以對(duì)其擦削。
10．按權(quán)利要求9的方法，其特征為，所說(shuō)鉆削沿所說(shuō)角20形成毛刺22，而所說(shuō)擦磨可從其上去除所說(shuō)毛刺。
11．按權(quán)利要求9的方法，其特征為，所說(shuō)角被擦磨形成一個(gè)具有一倒圓角向下延伸到所說(shuō)塞子上。
12．按權(quán)利要求6的方法，其特征在于，還包括，在擦削所說(shuō)盤(pán)表面18和所說(shuō)角20時(shí)，與所說(shuō)角鄰接的所說(shuō)表面的光潔度并不改變。
13．按權(quán)利要求6的方法，其特征為，所說(shuō)彈丸28為具有張開(kāi)微孔的海綿。
14．按權(quán)利要求13的方法，其特征為，所說(shuō)彈丸28還有磨粒28a嵌在其內(nèi)。
15．按權(quán)利要求14的方法，其特征為，所說(shuō)海綿彈丸28由聚氨酯構(gòu)成。
16．按權(quán)利要求6的方法，其特征在于，還包括在擦磨所說(shuō)角20后去除所說(shuō)塞子24。
17．一種在孔眼12、14和轉(zhuǎn)子盤(pán)10的鄰接表面18之間將角20倒圓的方法，包括用塞子24填充所說(shuō)孔眼，以便在所說(shuō)角20上形成一臺(tái)階26；及用小的投射角對(duì)所說(shuō)塞子24噴射一股在運(yùn)載流體30中的柔順彈丸流，并使它指向所說(shuō)角20，以倒成圓角。
18．按權(quán)利要求17的方法，其特征在于，還包括對(duì)所說(shuō)塞子24和所說(shuō)表面18兩者噴射所說(shuō)彈丸流；及所說(shuō)彈丸28在側(cè)向上沿著所說(shuō)塞子和表面擦磨，從而有選擇地去除所說(shuō)角20上的材料。
19．按權(quán)利要求18的方法，其特征在于，還包括沿所說(shuō)盤(pán)的周邊拉削，在其內(nèi)制出一條燕尾槽，該槽限定鄰接所說(shuō)盤(pán)的側(cè)表面18的孔眼；及使所說(shuō)彈丸28擦磨所說(shuō)角20，將它倒圓。
20．按權(quán)利要求18的方法，其特征在于，還包括沿軸向鉆透所說(shuō)盤(pán)10，形成多個(gè)所說(shuō)孔眼；及使所說(shuō)彈丸擦磨所說(shuō)角20將它倒圓。
全文摘要
工件(10)包括與孔(12、14)鄰接的表面(18)。用塞子(24)填充孔眼,形成臺(tái)階與表面鄰接。用小的入射角(A)對(duì)塞子噴射一股在運(yùn)載流體(30)中的柔順彈丸流(28),并使它指向臺(tái)階,以有選擇地進(jìn)行擦削。
文檔編號(hào)B24C3/22GK1285259SQ0012602
公開(kāi)日2001年2月28日 申請(qǐng)日期2000年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月24日
發(fā)明者J·S·肖 申請(qǐng)人:通用電氣公司