[實用新型]一種軟性磨粒流自動攪拌系統

無效

• 申請號: 201020128614.5
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN201645341U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 計時鳴;李琛;譚大鵬
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24D11/00
• 分類號: B24D11/00;G05B15/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本實用新型涉及軟性磨粒流精密加工領域。

背景技術

現在各個制造行業中均需要對模具表面進行精密加工，主要是因為傳統加工中刀具和電火花會在模具表面留下痕跡。但是模具制造中大量的溝、槽、窄縫等結構化表面很難用傳統的加工方法進行加工。液-固兩相軟性磨粒流可以在被加工工件的結構化表面形成湍流流動，并配以約束模塊，在加工工件表面形成磨粒流道，驅動磨粒對壁面的粗糙處進行切削，實現結構化表面的無工具化精密加工。

加工過程中，約束模塊的設計、安裝，導流模塊的設計，磨粒流的輸出、循環、回收等都是重要環節。固-液兩相軟性磨粒流加工是基于固體磨粒相互之間的碰撞和磨粒與被加工工件表面的碰撞為基礎，并對其進行動力學分析，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、拋光。該技術有效彌補了傳統光整加工方法對結構化表面加工的劣勢，同時也能夠加工其他復雜工件的表面加工，并且能夠實現自動控制。

由于加入的固體磨粒與液體相(水)互不相融，磨粒在儲存箱中會出現沉積現象，若不采取攪拌措施，由水泵抽出的磨粒流不能隨機均勻的進入流道內對工件進行加工，會顯著影響加工效果。傳統的攪拌方法采用人工攪拌或者電機攪拌方法。人工攪拌的缺點在于，由于受到人為因素的影響和限制，不能做到隨機均勻將磨粒與流體互相攪拌融合；而電機攪拌的缺點在于，無法根據磨粒流中磨粒含量的多少(即磨粒流粘度)的大小調節電機的輸出功率，效率不高。

發明內容

本實用新型要解決磨粒儲存箱中磨粒流攪拌效率不高的問題，提供了一種攪拌效率高的軟性磨粒流自動攪拌系統。

本實用新型的技術方案：

一種軟性磨粒流自動攪拌系統，其特征在于：包括軟件子系統和硬件子系統，所述軟件子系統包括計算機和控制模塊，所述控制模塊通過接口排線與計算機相連，所述硬件子系統包括磨粒流自動攪拌模塊、磨粒流儲存箱和伺服電機；

所述磨粒流自動攪拌模塊包括轉動軸和攪拌葉片，所述轉動軸通過傳動裝置與伺服電機相連，所述轉動軸與攪拌葉片相連，所述轉動軸的內部布有傳感器信號傳輸線路，所述攪拌葉片安裝有傳感器，所述傳感器檢測磨粒流中的壓力和流速，并通過轉動軸內部線路將檢測到的信號傳輸至計算機控制模塊中；

所述伺服電機模塊設有傳動裝置，所述傳動裝置通過伺服電機驅動功率獲取需求的轉速，所述伺服電機模塊驅動功率由控制模塊計算后得到的控制信號決定；

所述磨粒流儲存箱模塊安裝有進水口、出水口和溢出口，所述磨粒流儲存箱中置有水泵，所述水泵出水口連接約束模塊，所述約束模塊頂部安裝觀測裝置；

所述控制模塊包括信號采樣、信號處理、信號轉換、信號反饋環節，所述信號采樣環節包括有壓力信號采集、流速信號采集，所述信號處理包括信號的濾波、限幅、模數轉換，所述信號轉換是將運算處理后的信息轉換成為伺服電機能夠識別的控制量，所述信號反饋是將控制信號反饋至伺服電機，調節電機功率。

進一步，所述控制模塊采用閉環控制策略，所述閉環控制策略采用負反饋比例控制，將待計算信號通過比例環節運算后，控制電機的驅動功率。

本實用新型可與固-液兩相磨粒流的模具結構化表面精密加工系統相連接，提供可循環使用的固-液兩相磨粒流。