[发明专利]一种脉冲式磨粒流抛光装置及方法

说明书

本发明涉及一种脉冲式磨粒流抛光装置及方法，提出能产生四种不同压力形式的脉冲发生装置，通过设计不同的齿形和齿间距，以机械结构的不同产生稳定的类正弦压力波、三角形压力波、梯形压力波和标准的正余弦压力波，以达到增强流体湍动能的效果，从而到达均匀加工的效果，同时根据不同的材料硬度以及加工时高温氧化效应而选择不同的压力形式，发挥各种不同压力波的特点，实现高效经济的加工效果。

技术领域

发明属于磨粒流加工技术和超精密加工领域，具体设计一种脉冲式磨粒流抛光装置及方法，磨粒流加工技术广泛运用于汽车、航空航天和生物医学领域。脉冲式磨粒流属于超精密技术加工领域。

背景技术

磨粒流抛光是在压力的作用下，近壁处的磨粒与工件壁面发生相互摩擦而产生的材料的去除，因此只考虑颗粒与壁面的碰撞不考虑高温引起的表面氧化时，壁面处的颗粒浓度越大，颗粒数越多，加工效果就会越好，以及层流流场会使工件表面呈现出一定的规律性，这是精加工所不允许的，而湍流流场的微加工所表现出的无序性，可以降低被加工工件表面的规律性，改善加工效果。因而现有的技术中常在恒定压力的工作介质的基础上添加磁场和电场，实现增强湍流强度，达到提高流场流动无序性的目的。虽然这些辅助方式的添加能达到加强湍动能的作用，但是由于电场和磁场本身具有方向性，精加工的效果不能达到很高的要求，同时添加辅助方式会造成自身结构的复杂，添加到流场上会有一定的限制，其适用范围就受到了限制。

中国专利CN105150112A就提出采用脉冲压力泵，实现脉冲压力的供给，直接改变流场的形态，达到增强湍流强度的效果，但是，脉冲压力泵的加入，需要对原有的液压泵进行更换同时更换控制程序，这样就无形中增加了成本，虽然实现了脉冲压力，提高了湍动能，提高了加工效率和降低加工表面的规律性，但是不满足经济、节能的要求，同时有时候一些设备自身的条件限制，并不能换装脉冲压力泵，基于此本发明提出脉冲式磨粒流抛光装置，实现脉冲压力的产生。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种脉冲式磨粒流抛光装置及方法，解决现有的加工精度问题和设备比较复杂的问题，实现高精度易操作的绿色高效的加工。

为了实现上述目的，本发明的一种脉冲式磨粒流抛光装置，包括：液压系统、脉冲发生器和动力系统；

所述液压系统包括：液压油路(1)、液压表(3)、液压泵(5)和上接头(15)；所述液压泵(5)把有油箱中的磨削液通过液压油路(1)传给上接头(15)，所述上接头(15)将磨削液通过旋转接头(14)传给转子(10)内部提供稳定压力，以便转子(10)转动后产生不同形式的压力波；

所述脉冲发生器包括：其剖视图如图2所示，旋转接头(14)、定子(8)如图3所示，上端开有凸形挡板(801)；所述定子中部有压力出口(802)、转子(10)如图4所示，其上端开有旋转接头(14)的安装孔，中间部位有U形槽(1001)，底部有不同形状的齿形(1002)和挡板(1003)、下衬板(9)如图5所示，挡板上开有螺纹孔(901)，挡板下有定位凸台(903)和安装凸台(902)、轴承(7)，旋转接头(14)通过螺纹与转子(10)安装在一起，被动轮(2)通过键连接与转子(10)安装在一起，下衬板(9)通过螺母安装在转子(10)下端，轴承(7)安装在下衬板(9)的安装凸台(902)上，定子(8)通过过盈配合和轴承(7)安装在一起，所述定子(8)外侧开有一个小孔用来安装被加工工件(6)；

所述动力系统包括：电机(11)、主动轮(12)、齿轮带(13)和被动轮(2)，所述电机(11)转动带动主动轮(12)转动，所述主动轮(12)带动齿轮带(13)运动，所述齿轮带(13)的另一端连接着被动轮(2)，齿轮带(13)运动带动被动轮(2)运动，所述被动轮(2)连接在转子(10)上，使转子(10)和被动轮(2)一起转动。