[發明專利]一種基于預混磨料的脈沖水射流拋光裝置及拋光方法

在審

• 申請號: 202011441246.4
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112497081A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 曹中臣;呂秉銳;閆升親
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B24C1/08
• 分類號: B24C1/08;B24C5/02;B24C7/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種基于預混磨料的脈沖水射流拋光裝置，包括磨料攪拌單元、運動工作臺(11)、供液單元和拋光液回流單元，所述磨料攪拌單元包括攪拌器(1)、攪拌電機(2)和攪拌器控制器(12)，所述供液單元包括供液泵(4)、供液電機(3)和儲液器(9)；其特征在于，

該脈沖水射流拋光裝置還包括脈沖噴射單元，所述脈沖噴射單元包括噴嘴(8)、脈沖裝置(7)、脈沖控制電機(10)和脈沖控制器(14)；所述儲液器(9)與所述噴嘴(8)之間設有進液口(15)；

所述攪拌器控制器(12)控制所述攪拌電機(2)的狀態，利用壓力控制器(13)控制所述供液電機(3)的狀態，所述脈沖控制器(14)控制所述脈沖控制電機(10)的狀態；

所述噴嘴(8)用于噴射射流水柱(16)，所述射流水柱(16)由供液單元提供的預混磨料形成，通過所述運動工作臺(11)的運動，以實現工件相對射流水柱(16)的位置，所述脈沖控制器(14)通過控制所述脈沖控制電機(10)實現脈沖裝置(7)相對射流水柱(16)的位置。

2.根據權利要求1所述的脈沖水射流拋光裝置，其特征在于，所述壓力控制器(13)通過控制所述供液電機(3)實現所述噴嘴(8)噴射的射流水柱(16)的噴射壓力。

3.根據權利要求1或2所述的脈沖水射流拋光裝置，其特征在于，所述拋光液回流單元包括水槽(5)和水箱。

4.一種基于預混磨料的脈沖水射流拋光方法，其特征在于，由權利要求1或2所述的基于預混磨料的脈沖水射流拋光裝置實現，

所述脈沖控制器(14)通過所述脈沖控制電機(10)調節所述脈沖裝置(7)的運動速度和所述脈沖裝置(7)相對射流水柱(16)的位置，通過所述壓力控制器(13)調節射流水柱(16)與工件表面的接觸壓力，通過控制脈沖裝置(7)相對射流水柱(16)的位置，使射流水柱(16)與工件的接觸面積發生變化，進而使得射流水柱與工件表面的接觸壓力和速度發生瞬態變化，從而改變射流水柱(16)與工件表面的接觸狀態。

5.根據權利要求4所述的脈沖水射流拋光方法，其特征在于，將工件固定在運動工作臺(11)上，加工時，所述進液口(15)提供拋光液，經過所述噴嘴(8)噴射射流水柱(16)實施射流；

通過所述脈沖控制器(14)控制所述脈沖裝置(7)相對射流水柱(16)的位置：當所述脈沖裝置(7)相對所述射流水柱(16)的位置變化過程是：逐漸靠近并部分切割→完全切割→部分切割并逐漸脫離→脫離；所述射流水柱(16)與工件表面實際接觸的變化情況是：射流水柱(16)的部分水柱被阻擋→射流水柱(16)完全與工件分離→射流水柱(16)的部分水柱被阻擋→射流水柱(16)與工件表面的接觸面逐漸增大→射流水柱(16)完全直接沖擊到工件表面上，從而形成沖擊波并高速釋放，使得拋光液中的磨料運動速度提高，以提高工件表面材料去除率。

6.根據權利要求4所述的脈沖水射流拋光方法，其特征在于，所述脈沖裝置相對所述射流水柱(16)的位置變化過程按照逐漸靠近并部分切割→完全切割→部分切割并逐漸脫離→脫離循環反復運動，使得射流水柱與工件表面實現斷續脈沖接觸。