專利名稱：一種加載超聲波激振的軟性磨粒流加工方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟性磨粒流精密加工領(lǐng)域，尤其是一種軟性磨粒流加工方法及其裝置。
背景技術(shù)：
如今，制造業(yè)快時(shí)尚發(fā)展，人們對(duì)零件表面的精度要求越來越高，對(duì)零件自由曲面的精密加工可以應(yīng)用新型氣囊拋光等技術(shù)?，F(xiàn)在加工的零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，模具制造中所涉及的溝、槽、空、棱柱、棱錐、窄縫等結(jié)構(gòu)化表面增多，對(duì)這些表面的精密光整加工技術(shù)研究卻比較薄弱。液-固兩相軟性磨粒流加工是應(yīng)用軟性磨粒流在被加工工件的結(jié)構(gòu)化表面形成湍流流動(dòng)，配以約束模塊，使被加工表面成為流道壁面的一部分，形成磨粒流道。磨粒流流過該通道時(shí)，對(duì)壁面的粗糙出進(jìn)行微切削作用，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化便面的無工具加工。加工流道的底座、約束流道、約束模塊及磨粒流的輸出、循環(huán)和回收都是軟性磨粒流的重要部分。液-固兩相軟性磨粒流加工是以磨粒流的湍流為理論依據(jù)，以磨粒間的相互碰撞及磨粒與壁面間的碰撞為基礎(chǔ)，對(duì)磨粒進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，利用湍流流場(chǎng)中磨粒對(duì)壁面的切削作用，對(duì)被加工工件壁面粗糙處進(jìn)行精密加工。該技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)光整加工方法對(duì)結(jié)構(gòu)化表面加工的劣勢(shì)，同時(shí)也能對(duì)其他復(fù)雜的工件表面進(jìn)行加工，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制目前，正應(yīng)用于加工的軟性磨粒流主要還存在以下缺點(diǎn)1、液壓泵的壓力和流量較低，磨粒流的速度和湍流強(qiáng)度較低，因此產(chǎn)生加工時(shí)間偏長(zhǎng)、加工效率低、能耗過大，達(dá)不到所期望的加工效果。2、在復(fù)雜的流道中磨粒流的的流態(tài)無法控制，有些地方湍流耗散過大，會(huì)形式加工死角及整個(gè)流道內(nèi)加工不均勻的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有軟性磨粒流加工方法及其裝置的湍流強(qiáng)度較小、加工效率較低、能耗大、不能適用于復(fù)雜工件加工、存在加工死角的不足，本發(fā)明提供一種增強(qiáng)湍流強(qiáng)度、提高加工效率、降低能耗、適用于復(fù)雜工件加工、有效消除加工死角的加載超聲波激振的軟性磨粒流加工方法及其裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種加載超聲波激振的軟性磨粒流加工方法，軟性磨粒流加工裝置包括約束流道底座和約束模塊，所述約束模塊位于所述約束流道底座的上部，所述約束模塊與所述約束流道底座之間形成用于供軟性磨粒流過的約束流道，所述約束流道的進(jìn)口與液壓泵的出口相連，所述約束模塊上安裝振動(dòng)部件，所述振動(dòng)部件與超聲波發(fā)生器連接，所述約束模塊上安裝用以監(jiān)測(cè)振動(dòng)信號(hào)值的振動(dòng)傳感器，在約束流道的入口和出口處分別安裝壓力傳感器，在出口處安裝流量計(jì)；所述加工方法過程如下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的振動(dòng)信號(hào)、壓力信號(hào)和流量信號(hào)，將采集的信號(hào)輸入笛卡爾坐標(biāo)系下的流體控制方程
連續(xù)性方程
權(quán)利要求
1.一種加載超聲波激振的軟性磨粒流加工方法，軟性磨粒流加工裝置包括約束流道底座和約束模塊，所述約束模塊位于所述約束流道底座的上部，所述約束模塊與所述約束流道底座之間形成用于供軟性磨粒流過的約束流道，所述約束流道的進(jìn)ロ與液壓泵的出口相連，其特征在于所述約束模塊上安裝振動(dòng)部件，所述振動(dòng)部件與超聲波發(fā)生器連接，所述約束模塊上安裝用以監(jiān)測(cè)振動(dòng)信號(hào)值的振動(dòng)傳感器，在約束流道的入口和出口處分別安裝壓カ傳感器，在出口處安裝流量計(jì)；所述加工方法過程如下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的振動(dòng)信號(hào)、壓カ信號(hào)和流量信號(hào)，將采集的信號(hào)輸入笛卡爾坐標(biāo)系下的流體控制方程 連續(xù)性方程
2.ー種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I所述的加載超聲波激振的軟性磨粒流加工方法的裝置，包括約束流道底座和約束模塊，所述約束模塊位于所述約束流道底座的上部，所述約束模塊與所述約束流道底座之間形成用于供軟性磨粒流過的約束流道，所述約束流道的進(jìn)ロ與液壓泵的出ロ相連，其特征在于所述約束模塊上安裝振動(dòng)部件，所述振動(dòng)部件與超聲波發(fā)生器連接，所述約束模塊上安裝用以監(jiān)測(cè)振動(dòng)信號(hào)值的振動(dòng)傳感器，在約束流道的入口和出口處分別安裝壓カ傳感器，在出ロ處安裝流量計(jì)；所述裝置還包括用以將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的振動(dòng)信號(hào)、壓カ信號(hào)和流量信號(hào)輸入流體控制方程，通過控制泵的輸入速度和超聲波發(fā)生器的頻率來實(shí)時(shí)控制軟性磨粒流的流態(tài)的拋光加工控制器，所述振動(dòng)傳感器、壓カ傳感器和流量計(jì)分別與所述拋光加工控制器連接。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述約束模塊上方安裝頂蓋，所述頂蓋與所述約束流道底座固定連接。
4.如權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于所述振動(dòng)部件為振動(dòng)棒，所述振動(dòng)棒位于約束模塊的中部，所述振動(dòng)棒與約束模塊通過軟固結(jié)組織連 接。
全文摘要
一種加載超聲波激振的軟性磨粒流加工方法，軟性磨粒流加工裝置包括約束流道底座和約束模塊，約束流道的進(jìn)口與液壓泵的出口相連，約束模塊上安裝振動(dòng)部件，振動(dòng)部件與超聲波發(fā)生器連接，約束模塊上安裝用以監(jiān)測(cè)振動(dòng)信號(hào)值的振動(dòng)傳感器，在約束流道的入口和出口處分別安裝壓力傳感器，在出口處安裝流量計(jì)；加工方法過程如下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的振動(dòng)信號(hào)、壓力信號(hào)和流量信號(hào)，將采集的信號(hào)輸入笛卡爾坐標(biāo)系下的流體控制方程；通過控制泵的輸入速度和超聲波發(fā)生器的頻率來實(shí)時(shí)控制軟性磨粒流的流態(tài)，從而來控制整個(gè)拋光進(jìn)程。以及提供實(shí)現(xiàn)軟性磨粒流加工方法的裝置。本發(fā)明增強(qiáng)湍流強(qiáng)度、提高加工效率、降低能耗、適用于復(fù)雜工件加工、有效消除加工死角。
文檔編號(hào)B24B1/04GK102862098SQ20121033671
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者計(jì)時(shí)鳴, 李宜燃, 譚大鵬, 敖海平, 王嘉琦 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)