[发明专利]一种加载超声波激振的软性磨粒流加工方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及软性磨粒流精密加工领域，尤其是一种软性磨粒流加工方法及其装置。

背景技术

如今，制造业快时尚发展，人们对零件表面的精度要求越来越高，对零件自由曲面的精密加工可以应用新型气囊抛光等技术。现在加工的零件结构复杂化，模具制造中所涉及的沟、槽、空、棱柱、棱锥、窄缝等结构化表面增多，对这些表面的精密光整加工技术研究却比较薄弱。液-固两相软性磨粒流加工是应用软性磨粒流在被加工工件的结构化表面形成湍流流动，配以约束模块，使被加工表面成为流道壁面的一部分，形成磨粒流道。磨粒流流过该通道时，对壁面的粗糙出进行微切削作用，实现结构化便面的无工具加工。

加工流道的底座、约束流道、约束模块及磨粒流的输出、循环和回收都是软性磨粒流的重要部分。液-固两相软性磨粒流加工是以磨粒流的湍流为理论依据，以磨粒间的相互碰撞及磨粒与壁面间的碰撞为基础，对磨粒进行动力学分析，利用湍流流场中磨粒对壁面的切削作用，对被加工工件壁面粗糙处进行精密加工。该技术弥补了传统光整加工方法对结构化表面加工的劣势，同时也能对其他复杂的工件表面进行加工，并能够实现自动控制

目前，正应用于加工的软性磨粒流主要还存在以下缺点：1、液压泵的压力和流量较低，磨粒流的速度和湍流强度较低，因此产生加工时间偏长、加工效率低、能耗过大，达不到所期望的加工效果。2、在复杂的流道中磨粒流的的流态无法控制，有些地方湍流耗散过大，会形式加工死角及整个流道内加工不均匀的现象。

发明内容

为了克服已有软性磨粒流加工方法及其装置的湍流强度较小、加工效率较低、能耗大、不能适用于复杂工件加工、存在加工死角的不足，本发明提供一种增强湍流强度、提高加工效率、降低能耗、适用于复杂工件加工、有效消除加工死角的加载超声波激振的软性磨粒流加工方法及其装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种加载超声波激振的软性磨粒流加工方法，软性磨粒流加工装置包括约束流道底座和约束模块，所述约束模块位于所述约束流道底座的上部，所述约束模块与所述约束流道底座之间形成用于供软性磨粒流过的约束流道，所述约束流道的进口与液压泵的出口相连，所述约束模块上安装振动部件，所述振动部件与超声波发生器连接，所述约束模块上安装用以监测振动信号值的振动传感器，在约束流道的入口和出口处分别安装压力传感器，在出口处安装流量计；所述加工方法过程如下：实时监测的振动信号、压力信号和流量信号，将采集的信号输入笛卡尔坐标系下的流体控制方程：

连续性方程：∂ρ∂t+∂∂xj(ρuj)=0---(1)]]>