[发明专利]增材制造成形内孔表面抛光及强化一体化加工系统及方法

摘要

本发明公开一种采用增材制造成形的工件内孔表面抛光及强化一体化加工系统及方法，包括工作台、空化发生系统、供液循环系统和控制器，采用容积交变方式通过活塞的快速往复运动来改变增材制造成形工件内孔内的液体体积来改变压力，在液体内部和内孔内表面处形成空泡群，空泡群随着进一步压缩而溃灭，从而在液体介质中产生冲击波和高速水射流，内孔中的纳米胶体与孔内表面充分接触，实现孔内表面的超细抛光，冲击波和高速水射流作用在孔内壁，使内孔内壁发生一定量的塑性变形，实现内孔内表面的强化；本发明将空化技术和纳米胶体抛光技术有机结合，显著提高内孔内表面的疲劳寿命和表面光洁度，达到了超光滑表面的要求。

主权项

1.一种增材制造成形内孔表面抛光及强化一体化加工系统，包括工作台（1）以及由二号驱动电机（28）驱动沿工作台（1）上下移动的移动板（2），其特征是：水平布置的曲轴（3）两端通过轴承连接移动板（2），曲轴（3）由三号驱动电机（29）驱动，曲轴（3）的正中间活动连接连杆（4）上端，连杆（4）下端竖直向下伸在活塞缸（6）内固定连接活塞（5）；活塞缸（6）的缸体固定连接竖直移动架（7），竖直移动架（7）固定连接移动板（2），活塞缸（6）的正下方是带有上下贯通的内孔的增材制造成形工件（25），增材制造成形工件（25）下端垫在垫板（22）上，垫板（22）固定连接工作台（1），垫板（22）正中间开有增材制造成形工件（25）的内孔贯通的通孔，垫板（22）通孔的下端是出液口；活塞缸（6）上端侧壁开有出气口、下端侧壁开有进液口，该进液口经进液管（9）连接搅拌装置（15）的输出口，进液管（9）上串联截止阀（9）、压力表（8），搅拌装置（15）由一号驱动电机（16）驱动；搅拌装置（15）的第一个输入口经二号进液支管（35）连接密闭容器（14）中的注有油液（17）的器室，二号进液支管（35）上串联一号二位二通阀（11）、一号液压泵（12）和第一个过滤器（13）；搅拌装置（15）的第二个输入口经二号进液支管（34）连接密闭容器（14）中的注有纳米胶体（18）的器室，二号进液支管（34）上串联三号二位二通阀（32）、三号液压泵（31）和第二个过滤器（13）；垫板（22）通孔的下端出液口经出液管20连接废液回收箱（33），出液管（20）上串接二号二位二通阀（10）、第三个过滤器（13）和二号液压泵（19）；控制器（23）通过控制线分别连接所述的一号驱动电机（16）、二号驱动电机（28）、三号驱动电机（29）、截止阀（36）、一号二位二通阀（11）、二号二位二通阀（10）、三号二位二通阀（32）、一号液压泵（12）、二号液压泵（19）和三号液压泵（31）。