一种激光抛光方法及激光抛光装置

本发明涉及航空发动机叶片加工，尤其涉及一种激光抛光方法及激光抛光装置。

背景技术：

1、航空发动机中具有大量叶片，叶片是航空发动机的核心零件，叶片质量的好坏直接影响着发动机的性能和寿命。而叶片抛光是提高叶片工作寿命、疲劳强度、气动性能的重要工序。目前对于大部分航空发动机叶片的抛光加工几乎都是依赖于人工打磨的方式，容易导致质量不稳定、叶片精度差、不能满足现代高性能航空发动机叶片的加工要求。

2、激光抛光作为一种新型的表面抛光技术，非常适合叶片这种不规则的异形曲面抛光，但激光作为一种热加工技术，抛光后会在表面残留重熔层，在复杂恶劣环境下，重熔层会成为薄弱区域，影响叶片的使用性能，极大的限制了激光抛光在航空叶片上的应用。

3、针对上述问题，需要开发一种激光抛光方法及激光抛光装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种激光抛光方法及激光抛光装置，能够降低或消除叶片表面的重熔层，提高叶片的使用性能。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种激光抛光方法，用于对航空发动机的叶片进行激光抛光，包括：

4、预热步骤，所述叶片加热至第一温度；

5、激光抛光步骤，利用激光对所述叶片的表面进行抛光；

6、保温步骤，对所述叶片进行保温，保温温度为第二温度；

7、冷却步骤，使所述叶片的温度冷却至第三温度。

8、优选地，所述预热步骤通过将所述叶片置入预热工位中进行，所述预热工位设置有多个，所述叶片依次进入多个所述预热工位。

9、优选地，所述保温步骤通过将所述叶片置入保温工位中进行，所述保温工位设置有多个，所述叶片依次进入多个所述保温工位。

10、优选地，所述预热步骤之前，还包括上料步骤，所述上料步骤包括固定叶片并对所述叶片进行初定位。

11、优选地，所述激光抛光步骤中，在对所述叶片的表面进行抛光之前，对所述叶片的边缘或表面进行二次定位。

12、优选地，所述冷却步骤中，利用风冷对所述叶片进行冷却。

13、一种激光抛光装置，能够利用所述的激光抛光方法对发动机的叶片进行激光抛光，所述激光抛光装置包括机台，所述机台上转动设置有承载台，所述承载台沿周向间隔设置有若干个夹持组件，所述机台沿所述承载台的转动方向围绕所述承载台依次设置有预热组件、激光抛光组件、保温组件及冷却组件。

14、优选地，所述预热组件连续间隔设置有多个，所述保温组件连续间隔设置有多个。

15、优选地，所述预热组件包括可升降的加热件，所述加热件开设有与所述叶片的外形相适配的加热槽，所述加热件上升时，所述叶片能够进入所述加热槽加热。

16、优选地，所述激光抛光组件包括：

17、激光发射器，所述激光发射器能够发射激光以对所述叶片进行激光抛光；

18、定位探头，所述定位探头沿竖直方向滑动设置于所述激光发射器，所述定位探头能够抵接所述叶片以对所述激光发射器的位置进行定位。

19、本发明的有益效果：

20、本发明提供了一种激光抛光方法及激光抛光装置。该激光抛光方法中，在激光抛光之前对叶片进行预热，并在激光抛光之后对叶片进行保温及冷却。其中，预热能够提高叶片的温度，从而提高叶片分子之间活性，从而降低激光抛光时的能量要求，控制激光抛光时重熔金属的量，减小激光抛光的重熔层。而保温则能够对激光抛光之后的叶片进行固溶处理，将重熔层吸收，从而实现叶片的无重熔层激光抛光。

21、该激光抛光方法能够降低或消除叶片表面的重熔层，提高叶片的使用性能。

技术特征：

1.一种激光抛光方法，用于对航空发动机的叶片(100)进行激光抛光，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光抛光方法，其特征在于，所述预热步骤通过将所述叶片(100)置入预热工位中进行，所述预热工位设置有多个，所述叶片(100)依次进入多个所述预热工位。

3.根据权利要求1所述的激光抛光方法，其特征在于，所述保温步骤通过将所述叶片(100)置入保温工位中进行，所述保温工位设置有多个，所述叶片(100)依次进入多个所述保温工位。

4.根据权利要求1所述的激光抛光方法，其特征在于，所述预热步骤之前，还包括上料步骤，所述上料步骤包括固定叶片(100)并对所述叶片(100)进行初定位。

5.根据权利要求1所述的激光抛光方法，其特征在于，所述激光抛光步骤中，在对所述叶片(100)的表面进行抛光之前，对所述叶片(100)的边缘或表面进行二次定位。

6.根据权利要求1所述的激光抛光方法，其特征在于，所述冷却步骤中，利用风冷对所述叶片(100)进行冷却。

7.一种激光抛光装置，能够利用权利要求1～6中任一项所述的激光抛光方法对发动机的叶片(100)进行激光抛光，其特征在于，所述激光抛光装置包括机台(1)，所述机台(1)上转动设置有承载台(2)，所述承载台(2)沿周向间隔设置有若干个夹持组件(7)，所述机台(1)沿所述承载台(2)的转动方向围绕所述承载台(2)依次设置有预热组件(3)、激光抛光组件(4)、保温组件(5)及冷却组件(6)。

8.根据权利要求7所述的激光抛光装置，其特征在于，所述预热组件(3)连续间隔设置有多个，所述保温组件(5)连续间隔设置有多个。

9.根据权利要求7所述的激光抛光装置，其特征在于，所述预热组件(3)包括可升降的加热件(31)，所述加热件(31)开设有与所述叶片(100)的外形相适配的加热槽(311)，所述加热件(31)上升时，所述叶片(100)能够进入所述加热槽(311)加热。

10.根据权利要求7所述的激光抛光装置，其特征在于，所述激光抛光组件(4)包括：

技术总结
本发明公开了一种激光抛光方法及激光抛光装置，涉及航空发动机叶片加工技术领域。该激光抛光方法用于对发动机的叶片进行激光抛光，包括预热步骤、激光抛光步骤、保温步骤及冷却步骤。预热步骤将所述叶片加热至第一温度；激光抛光步骤利用激光对所述叶片的表面进行抛光；保温步骤对所述叶片进行保温，保温温度为第二温度；冷却步骤使所述叶片的温度冷却至第三温度。该激光抛光方法能够降低或消除叶片表面的重熔层，提高叶片的使用性能。

技术研发人员：刘大猛,王荣国,庞华,李庆,雒建斌
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11