[发明专利]一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具

权利要求书

1.一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具，包括气液固混合装置（1），其特征在于：还包括空化抛光工具（2）和工件固定平台（3），需要加工的工件（4）安装在工件固定平台（3）上；所述空化抛光工具（2）安置在工件（4）上方且空化抛光工具（2）的下底面与工件（4）的上表面平行，气液固混合装置（1）连接空化抛光工具（2）并将混合后的气液固三相磨粒流通入空化抛光工具（2）中；所述空化抛光工具（2）包括外约束体（21）和内约束体（22），所述外约束体（21）上设置有流道入口（211）、内部流道（212）、中心螺纹孔（213）和内锥形流道约束面（214），外约束体（21）上的流道入口（211）与气液固混合装置（1）上的气液固三相磨粒流出口（13）相连通，所述内约束体（22）上设置有中心螺杆（221）、外锥形流道约束面（222），所述外约束体（21）和内约束体（22）通过外约束体（21）上的中心螺纹孔（213）和内约束体（22）上的中心螺杆（221）配合连接，所述外约束体（21）的内锥形流道约束面（214）与内约束体（22）的外锥形流道约束面（222）共同形成环形约束流道（23），该环形约束流道（23）通过外约束体（21）上的内部流道（212）与外约束体（21）的流道入口（211）相通；

所述空化抛光工具（2）的外约束体（21）和内约束体（22）形成的环形约束流道（23）靠近流道入口（211）处的流道间隙大于靠近下底面出口处的流道间隙，形成入口大于出口的流道设计；

所述空化抛光工具（2）的外约束体（21）的外圆柱面与下表面之间为圆角；

气液固三相磨粒流在经过由大到小的环形约束流道（23）后实现第一次空化，在从空化抛光工具（2）下底面流出时经过圆角实现第二次空化，利用通入的高压气体和两次结构空化产生的气泡发生溃灭撞击磨粒实现工件表面的高效加工。

2.根据权利要求1所述的一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述气液固混合装置（1）上设置有液固二相磨粒流入口（11）、气体入口（12）和气液固三相磨粒流出口（13），气液固混合装置（1）与空化抛光工具（2）通过螺纹连接并在连接后实现气液固三相磨粒流出口（13）和空化抛光工具（2）的流道入口（211）的连通。

3.根据权利要求2所述的一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述气液固混合装置（1）的液固二相磨粒流入口（11）、气体入口（12）和气液固三相磨粒流出口（13）互相连通，液固二相磨粒流入口（11）和气液固三相磨粒流出口（13）呈一直线布置，气体入口（12）垂直于液固二相磨粒流入口（11）和气液固三相磨粒流出口（13）内液体的流动方向布置，气体入口（12）与液固二相磨粒流入口（11）和气液固三相磨粒流出口（13）之间通过微孔（14）连通。

4.根据权利要求1所述的一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述工件固定平台（3）包括上平台（31）、下平台（32）、密封圈（33）和螺钉（34），所述上平台（31）的上表面设置有工件固定凹槽，上平台（31）的下表面设置有空腔，工件固定凹槽与空腔通过有规律排布的小孔连通，所述下平台（32）中心设置通孔，上平台（31）与下平台（32）通过螺钉（34）连接，上平台（31）与下平台（32）的连接面放置密封圈（33）。

5.根据权利要求4所述的一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述空化抛光工具（2）下底面为平面或固定曲率曲面。

6.根据权利要求3所述的一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述微孔（14）的孔径在0.1~0.2mm之间。