一种基于射流的表面微织构成形方法技术

本发明专利技术公开了一种基于射流的表面微织构成形方法。该方法包括以下步骤：将工件安装至工作台装置。将磨粒放置在工件的待加工面上。将移动装置向工件方向移动至预设位置。控制射流装置向所述移动装置输出预设压力的流体，流体从所述移动装置上的射流通道输出。磨粒限定在位于所述射流通道上的限位部，所述流体在所述磨粒与所述限位部之间形成隔膜且使磨粒旋转，使得所述磨粒磨削工件。所述移动装置运行预设时间后停止并脱离工件的加工面。它具有加工效率高，表面质量一致性好的特点。

A method of surface micro weave based on jet

The invention discloses a surface micro weave forming method based on jet. The method comprises the following steps of installing the workpiece to the worktable device. Place abrasive particles on the machined surface of the workpiece. Move the device in the direction of the workpiece to the preset position. A fluidic device controls the flow of the preset pressure to the mobile device, and the fluid is output from the fluidic channel on the mobile device. The abrasive particles are defined in a limiting portion located on the jet passage, which forms a separator between the abrasive particles and the spacing portion and rotates the abrasive particles, so that the abrasive grains grind the workpiece. The mobile device stops and is disengaged from the machined surface of the workpiece after the preset time is run. The utility model has the advantages of high processing efficiency, good surface quality and good consistency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于射流的表面微织构成形方法
本专利技术涉及精密加工
，尤其是涉及一种基于射流的表面微织构成形方法。
技术介绍
在一些精密配合的两个表面处具有微织构时，如纳米级或微米级的凹槽或凹坑等表面织构。在表面织构位置处存储有油脂、润滑液等，在滑动过程中会形成具有润滑的滑动薄膜。在不影响两者的精密配合时，表面处具有微织构的工件具有良好的润滑效果，且降低摩擦力。然而，现有的微织构加工采用光刻加工，电解加工等，加工工艺复杂，成本高。因此，需要进行改进。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种基于射流的表面微织构成形方法。它具有加工效率高，可进行复杂面加工的特点。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于射流的表面微织构成形方法，该方法包括以下步骤：S101，将工件安装至工作台装置；S102，将磨粒放置在工件的待加工面上；S103，将移动装置向工件方向移动至预设位置；S104，控制射流装置向所述移动装置输出预设压力的流体，流体从所述移动装置上的射流通道输出；其中，磨粒限定在位于所述射流通道上的限位部，所述流体在所述磨粒与所述限位部之间形成隔膜且使磨粒旋转，使得所述磨粒磨削工件；S105，所述移动装置运行预设时间后停止并脱离工件的加工面。进一步，在流体从所述移动装置上的射流通道输出时，水循环系统工作并回收流体。进一步，所述流体的预设压力为10-30MPa，每个射流孔的流量为0.5-1.5L/min。进一步，所述移动装置与待加工面的间距小于或等于磨粒直径的二分之一。进一步，所述磨粒的动量计算公式为：其中，m为磨粒质量；v为磨粒运动速度；σ为应力张量；ρ为密度；∏ij为粘滞力；Wij为核函数。进一步，所述磨粒的能量计算公式为：其中，m为磨粒质量；v为磨粒运动速度；σ为应力张量；ρ为密度；∏ij为粘滞力；Wij为核函数；E(xi)为磨粒内部能量单元；Hi为热流系数。进一步，所述移动装置包括导流板和安装至所述导流板上的磨削盘，所述导流板上设有与所述射流装置连接的若干导流孔，所述磨削盘上开设有若干射流孔，所述导流孔与所述射流孔导通形成射流通道，所述限位部设于所述射流孔的输出端。进一步，所述导流板设有汇聚所述若干导流孔的混合空间，所述磨削盘封闭在所述混合空间的开口处，使所述射流孔与所述混合空间导通。进一步，所述弹性装置包括第一安装板、连接所述移动装置的导柱组件、及安装在导柱组件上的弹性元件，所述弹性元件弹性推抵在所述第一安装板与所述移动装置上。进一步，所述射流装置包括水箱、连接至水箱的进水管及位于进水管上的增压泵，所述进水管连接至所述移动装置。。采用上述结构后，本专利技术和现有技术相比所具有的优点是：在移动装置上的射流通道中设置限位部，通过限位部来限定磨粒的位置，使磨粒能均匀分布在移动装置上以在工件的表面上加工形成微织构，加工效率高。射流作用在磨粒上，使得磨粒能与限位部之间形成隔膜，提高移动装置的使用寿命。射流能驱动磨粒在限位部中旋转，使磨粒的磨损更加均匀，提高磨粒的使用寿命和磨削效果。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：图1是本专利技术的主视结构示意图。图2是本专利技术中水循环系统的结构示意图。图3是本专利技术中导流板与磨削盘处剖面的放大结构示意图。图4是本专利技术中磨削盘上限位部处的放大结构示意图。图中：移动装置10；导流板11；导流孔111；混合空间112；磨削盘12；限位部121；射流孔122；第一安装板13；射流装置20；水箱21；进水管22；增压泵23；工作台装置30；横向移动机构31；纵向移动机构32；弹性装置40；导柱组件41；导向杆411；限位件412；机架50；导向柱51；第二安装板52；伸缩装置60；工件70；磨粒80；水循环系统90；过滤板91；回水管92。具体实施方式以下所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不因此而限定本专利技术的保护范围。实施例，一种基于射流的表面微织构成形方法，该方法包括以下步骤：步骤S101，将工件70安装至工作台装置30。步骤S102，将磨粒80放置在工件70的待加工面上。磨粒80可以通过待加工工件70进行选择磨粒80的直径和种类。步骤S103，将移动装置10向工件70方向移动至预设位置。机架50上的伸缩装置60带动移动装置10移动，使得移动装置10与工件70的待加工面之间形成间隙，该间隙为两者的平均值。可选地，移动装置10与待加工面的间距小于或等于磨粒80直径的二分之一。在执行步骤S103时，工作台装置30带动工件70移动并调整至预设的加工位置。步骤S104，控制射流装置20向移动装置10输出预设压力的流体，流体从移动装置10上的射流通道输出。其中，流体的预设压力为10-30MPa，比如，流体的压力为10、15、20、25或30MPa。每个射流孔的流量为0.5-1.5L/min。如图1和图4所示，磨粒80限定在位于射流通道上的限位部121，流体在磨粒80与限位部121之间形成隔膜且使磨粒80旋转，使得磨粒80磨削工件70。步骤S105，所述移动装置10运行预设时间后停止并脱离工件70的加工面。在运行预设时间，如1分钟，磨粒80会在工件的加工表面上加工出微织构，磨粒80加工效率高。射流作用在微粒80上使微粒80具有动能和能量。微粒80可旋转并磨削工件70。其中，磨粒80的动量计算公式为：磨粒80的能量计算公式为：其中，m为磨粒质量；v为磨粒运动速度；σ为应力张量；ρ为密度；∏ij为粘滞力；Wij为核函数；E(xi)为磨粒内部能量单元；Hi为热流系数。移动装置10沿支架直线至靠近工件的待加工面附近，工作台装置30带动工件70移动，使磨料80处于预设的加工位置，磨粒80能均匀加工工件70的待加工面，加工效率高。射流作用在磨粒80上，在磨粒80与限位部121的内壁之间形成隔膜，在移动装置10驱动磨粒80抛光磨削工件70表面时，磨粒80不会直接作用在限位部121上，可以延长移动装置10的使用寿命。射流作用在磨粒80上使磨粒80具有向下的作用力，磨粒80在移动装置10的作用下限定在预设位置进行加工时，还可以进行旋转运行。通过射流驱动磨粒80旋转，使得磨粒80在加工工件70表面的微织构过程中，磨粒80自身的损耗均匀，延长磨粒80的磨削寿命。同时，射流可以及时冲洗工件70表面的磨屑和损耗的磨粒80，避免工件70表面可能受到的磨屑或损耗磨粒80的伤害。通过射流作用在限定于限位部121处的磨粒80，磨粒80分布均匀，使得移动装置10能均匀磨削工件70，磨削效果稳定，加工效率高。在运行步骤S103和步骤S104至预设时间后，移动装置10在伸缩装置60的带动下，移动装置10远离工件70的加工面表面。射流装置20可停止运行，或者改变输出压力和输出的流体，如输出低压的除锈剂、防锈剂和光亮剂等液体，使之对工件进行保护处理。当磨粒80加工工件70并损耗后，磨粒的直径小于当前所处限位部121与工件70之间的间隙后，磨粒80会在流体作用下从限位部121中脱离，新的磨粒80会进入到限位部121中并继续磨削工件70，并依次循环，直至工件70加工完毕。见图3和图4所示：在一实施方式中，移动装置10包括导流板11和安装至导流板11上的磨削盘12。导流板11上设有与射流装置20连接的若干导流孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于射流的表面微织构成形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S101，将工件安装至工作台装置；S102，将磨粒推送到工件的待加工面上；S103，将移动装置向工件方向移动至预设位置；S104，控制射流装置向所述移动装置输出预设压力的流体，流体从所述移动装置上的射流通道输出；其中，磨粒限定在位于所述射流通道上的限位部，所述流体在所述磨粒与所述限位部之间形成隔膜且使磨粒旋转，使得所述磨粒磨削工件；S105，所述移动装置运行预设时间后停止并脱离工件的加工面。

【技术特征摘要】
1.一种基于射流的表面微织构成形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S101，将工件安装至工作台装置；S102，将磨粒推送到工件的待加工面上；S103，将移动装置向工件方向移动至预设位置；S104，控制射流装置向所述移动装置输出预设压力的流体，流体从所述移动装置上的射流通道输出；其中，磨粒限定在位于所述射流通道上的限位部，所述流体在所述磨粒与所述限位部之间形成隔膜且使磨粒旋转，使得所述磨粒磨削工件；S105，所述移动装置运行预设时间后停止并脱离工件的加工面。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在流体从所述移动装置上的射流通道输出时，水循环系统工作并回收流体。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体的预设压力为10-30MPa，每个射流孔的流量为0.5-1.5L/min。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动装置与待加工面的间距小于或等于磨粒直径的二分之一。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磨粒的动量计算公式为：其中，m为磨粒质量；v为磨粒运动速度；σ为应力张量；ρ为密度；∏ij为粘滞力；W...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晓民，赵忠，王亚娟，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33