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
技術領域：
本發明涉及軟性磨粒流精密加工領域，尤其是一種軟性磨粒流加工方法及其裝置。
背景技術：
如今，制造業快時尚發展，人們對零件表面的精度要求越來越高，對零件自由曲面的精密加工可以應用新型氣囊拋光等技術。現在加工的零件結構復雜化，模具制造中所涉及的溝、槽、空、棱柱、棱錐、窄縫等結構化表面增多，對這些表面的精密光整加工技術研究卻比較薄弱。液-固兩相軟性磨粒流加工是應用軟性磨粒流在被加工工件的結構化表面形成湍流流動，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，對壁面的粗糙出進行微切削作用，實現結構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，以磨粒間的相互碰撞及磨粒與壁面間的碰撞為基礎，對磨粒進行動力學分析，利用湍流流場中磨粒對壁面的切削作用，對被加工工件壁面粗糙處進行精密加工。該技術彌補了傳統光整加工方法對結構化表面加工的劣勢，同時也能對其他復雜的工件表面進行加工，并能夠實現自動控制目前，正應用于加工的軟性磨粒流主要還存在以下缺點1、液壓泵的壓力和流量較低，磨粒流的速度和湍流強度較低，因此產生加工時間偏長、加工效率低、能耗過大，達不到所期望的加工效果。2、在復雜的流道中磨粒流的的流態無法控制，有些地方湍流耗散過大，會形式加工死角及整個流道內加工不均勻的現象。

發明內容
為了克服已有軟性磨粒流加工方法及其裝置的湍流強度較小、加工效率較低、能耗大、不能適用于復雜工件加工、存在加工死角的不足，本發明提供一種增強湍流強度、提高加工效率、降低能耗、適用于復雜工件加工、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。本發明解決其技術問題所采用的技術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，所述約束流道的進口與液壓泵的出口相連，所述約束模塊上安裝振動部件，所述振動部件與超聲波發生器連接，所述約束模塊上安裝用以監測振動信號值的振動傳感器，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；所述加工方法過程如下實時監測的振動信號、壓力信號和流量信號，將采集的信號輸入笛卡爾坐標系下的流體控制方程
連續性方程
權利要求
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部件，所述振動部件與超聲波發生器連接，所述約束模塊上安裝用以監測振動信號值的振動傳感器，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；所述加工方法過程如下實時監測的振動信號、壓カ信號和流量信號，將采集的信號輸入笛卡爾坐標系下的流體控制方程 連續性方程
2.ー種實現權利要求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部件，所述振動部件與超聲波發生器連接，所述約束模塊上安裝用以監測振動信號值的振動傳感器，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；所述裝置還包括用以將實時監測的振動信號、壓カ信號和流量信號輸入流體控制方程，通過控制泵的輸入速度和超聲波發生器的頻率來實時控制軟性磨粒流的流態的拋光加工控制器，所述振動傳感器、壓カ傳感器和流量計分別與所述拋光加工控制器連接。
3.如權利要求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.如權利要求3或4所述的裝置，其特征在于所述振動部件為振動棒，所述振動棒位于約束模塊的中部，所述振動棒與約束模塊通過軟固結組織連 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，約束流道的進口與液壓泵的出口相連，約束模塊上安裝振動部件，振動部件與超聲波發生器連接，約束模塊上安裝用以監測振動信號值的振動傳感器，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；加工方法過程如下實時監測的振動信號、壓力信號和流量信號，將采集的信號輸入笛卡爾坐標系下的流體控制方程；通過控制泵的輸入速度和超聲波發生器的頻率來實時控制軟性磨粒流的流態，從而來控制整個拋光進程。以及提供實現軟性磨粒流加工方法的裝置。本發明增強湍流強度、提高加工效率、降低能耗、適用于復雜工件加工、有效消除加工死角。
文檔編號B24B1/04GK102862098SQ20121033671
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者計時鳴, 李宜燃, 譚大鵬, 敖海平, 王嘉琦 申請人:浙江工業大學