一种固液两相流研抛共轨管的加工装置的制作方法

本发明涉及一种固液两相流研抛共轨管的加工装置。

技术背景

共轨管是发动机供油系统的重要组成部件，它具有高硬度，底表面粗糙度，在油口交叉部分有倒圆角，管道内部无毛刺且表面光滑，共轨管交叉孔处的毛刺一般为0.5~1、毛刺厚度为0.05~0.1。

磨粒流加工技术通过一种载有磨料的粘弹体的软性磨料介质，在压力作用下往复流过工件被加工面来实现光整加工，从而达到一定的加工目的；磨粒流加工有几个优点：表面质量均匀，加工时间短，表面粗糙度得到显著提高。

磨粒流是由载体、添加剂及磨粒组成，是用来光整加工的工具，以磨粒间的相互碰撞及磨粒与壁面间的碰撞为基础，利用湍流流场中磨粒对壁面的切削作用，对被加工工件壁面粗糙面进行精密研抛加工，该技术有效弥补了传统光整加工方法对结构化表面加工的劣势，同时也能够对其他复杂工件表面加工。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种研抛效果好且研抛效率高的一种加工装置及其应用方法，利用传统的加工方法来实现对共轨管交叉处的去毛刺及倒圆角是及其困难的，磨粒流加工技术的出现为解决这一问题提供了有效的途径。

本发明提供了固液两相流研抛共轨管的加工装置，包括夹具装置和磨料搅拌装置。

本发明提供了固液两相流研抛共轨管的加工装置，所述夹具装置包括底座和盖板。

所述底座设置有工件沉槽，所述底座的左右两侧设置有第七流道孔和第六流道孔，所述第七流道孔和第六流道孔分别与第七手动双向阀和第六手动双向阀连接，所述第七流道孔和第六流道孔上分别安装有第七压力传感器和第六压力传感器，所述第七压力传感器和第六压力传感器分别与压力显示器连接。

所述底座左侧上端设置有清洗流道孔，所述清洗流道孔通过流道管道与清洗装置连接，所述清洗装置包括清洗槽、清洗溶液、第一潜水泵和第一单向阀。

按照共轨管的形状尺寸，所述盖板和底座前端设置有五个对应共轨管的待加工工件的加工流道孔，分别为第一流道孔、第二流道孔、第三流道孔、第四流道孔和第五流道孔，所述第一流道孔、第二流道孔、第三流道孔、第四流道孔和第五流道孔分别与第一手动双向阀、第二手动双向阀、第三手动双向阀、第四手动双向阀和第五手动双向阀连接，所述第一流道孔、第二流道孔、第三流道孔、第四流道孔和第五流道孔上分别安装有第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器；所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器分别与压力显示器连接。

所述固定工件设置有固定架，与工件配合安装，防止工件移动，影响加工精度。

所述第一流道孔、第二流道孔、第三流道孔、第四流道孔、第五流道孔、第六流道孔和第七流道孔与工件安装配合流道处设置有密封垫，防止磨料外漏，污染夹具，影响加工精度。

所述盖板与底座通过螺钉连接。

所述磨料搅拌装置包括箱体和箱体盖。

所述箱体左右两侧分别设置有第七磨料进孔和第六磨料进孔，所述第七磨料进孔和第六磨料进孔分别与第十四手动双向阀和第十三手动双向阀连接，通过流体管道与夹具装置第七流道孔和第六流道孔连接。

所述箱体左右两侧分别设置有第一磨料出孔、第二磨料出孔，所述第一磨料出孔和第二磨料出孔分别与第二单向阀和第三单向阀连接，所述第一磨料出孔和第二磨料出孔一端与箱体内第二潜水泵连接，所述第一磨料出孔和第二磨料出孔另一端通过流体管道分别与夹具装置的第七流道孔和第六流道孔连接。

所述箱体前端设置有第一磨料进孔、第二磨料进孔、第三磨料进孔、第四磨料进孔、第五磨料进孔，所述第一磨料进孔、第二磨料进孔、第三磨料进孔、第四磨料进孔和第五磨料进孔分别与第八手动双向阀、第九手动双向阀、第十手动双向阀、第十一手动双向阀和第十二手动双向阀连接，所述第一磨料进孔、第二磨料进孔、第三磨料进孔、第四磨料进孔和第五磨料进孔通过流体管道分别与夹具装置第一流道孔、第二流道孔、第三流道孔、第四流道孔和第五流道孔连接。

所述第三磨料出孔与第四单向阀连接，所述第三磨料出孔一端与箱体内第三潜水泵连接，所述第三磨料出孔另一端通过流体管道分别与夹具装置的第一流道孔、第二流道孔、第三流道孔、第四流道孔和第五流道孔连接。

所述箱体盖上端设置有两个溶液入口包括低粘度磨料入口和增稠剂入口。

所述箱体盖下端设置有搅拌器，所述磨料搅拌装置的箱体盖上设置有电机，通过电机传动均匀搅拌磨料，所述电机通过齿轮箱与所述的搅拌轮连接。

所述磨料搅拌装置的电机和潜水泵与操作控制系统连接，可以控制电机的开关、速度、转动方向和定时，可以控制潜水泵的开关、流速和定时。

所述第二潜水泵与第三潜水泵通过螺钉固定在箱体壁面上，防止搅拌器工作时损坏泵体。

当此装置引发事故时，操作控制系统可以自动断电，防止发生意外，保护操作人员安全，保障此装置不被损坏。

所述箱体盖设置有一个空气孔，防止加工过程中箱体内与箱体外产生压力差，影响加工精度。

所述箱体与箱体盖通过螺钉连接。

所述固液两相流研抛共轨管的加工装置设置有手动双向阀，手动双向阀便于控制流体流动。

所述固液两相流研抛共轨管的加工装置设置有单向阀，单向阀防止流体倒流。

所述固液两相流研抛共轨管的加工装置设置有压力传感器和显示器，监控磨料流过通孔的压力变化，防止磨料堵塞通孔，便于清洗流道，便于调节潜水泵的流速。

所述固液两相流研抛共轨管的加工装置设置有清洗装置，有利于磨料堵塞通孔和加工完成后进行清洗。

附图说明

图1为本发明搅拌装置爆炸示意图。

图2为本发明搅拌装置箱体示意图。

图3为本发明夹具装置爆炸示意图。

图4为本发明夹具装置盖板示意图。

图5为本发明夹具装置底座示意图。

图6为本发明加工装置示意图。

图7为本发明装置的部件构成图。

图8为本发明实施方法一的流程图。

图9为本发明实施方法二的流程图。

图10为本发明实施方法三的流程图。

图11为本发明实施方法四的流程图。

图12和图13为本发明实施方法五的流程图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明根据本发明的固液两相流研抛共轨管的加工装置的结构和工作原理。

所述固液两相流研抛共轨管的加工装置，包括夹具装置1和磨料搅拌装置2，所述夹具装置1包括底座14和盖板11，所述底座14设置有工件沉槽150，所述底座14的左右两侧设置有第七流道孔146和第六流道孔143，所述第七流道孔146和第六流道孔143分别与第七手动双向阀147和第六手动双向阀144连接，所述第七流道孔146和第六流道孔143上分别安装有第七压力传感器148和第六压力传感器145，所述第七压力传感器148和第六压力传感器145分别与压力显示器连接16。

所述底座14左侧上端设置有清洗流道孔149，所述清洗流道孔149通过流道管道与清洗装置17连接，所述清洗装置17包括清洗槽15、清洗溶液153、第一潜水泵151和第一单向阀152。

按照共轨管3的形状尺寸，所述盖板11和底座前端设置有五个对应共轨管的待加工工件的加工流道孔，分别为第一流道孔111、第二流道孔112、第三流道孔113、第四流道孔114和第五流道孔140，所述第一流道孔111、第二流道孔112、第三流道孔113、第四流道孔114和第五流道孔140分别与第一手动双向阀115、第二手动双向阀116、第三手动双向阀117、第四手动双向阀118和第五手动双向阀141连接，所述第一流道孔111、第二流道孔112、第三流道孔113、第四流道孔114和第五流道孔140上分别安装有第一压力传感器119、第二压力传感器120、第三压力传感器121、第四压力传感器122和第五压力传感器142；所述第一压力传感器119、第二压力传感器120、第三压力传感器121、第四压力传感器122和第五压力传感器142分别与压力显示器16连接。

所述固定工件设置有固定架13，与工件3配合安装，防止工件3移动，影响加工精度，所述工件3与夹具研抛孔处设置有密封垫，防止磨料外漏，污染夹具，影响加工精度。

所述盖板11与底座14通过螺钉连接。

所述磨料搅拌装置2包括箱体22和箱体盖21，所述箱体22左右两侧分别设置有第七磨料进孔234和第六磨料进孔232，所述第七磨料进孔234和第六磨料进孔232分别与第十四手动双向阀235和第十三手动双向阀233连接，通过流体管道与夹具装置1第七流道孔146和第六流道孔143连接。

所述箱体22左右两侧分别设置有第一磨料出孔236、第二磨料出孔238，所述第一磨料出孔236和第二磨料出孔238分别与第二单向阀237和第三单向阀239连接，所述第一磨料出孔236和第二磨料出孔238一端与箱体内第二潜水泵230连接，所述第一磨料出孔236和第二磨料出孔238另一端通过流道管道与夹具装置1的第七流道孔146和第六流道孔143连接。

所述箱体22前端设置有第一磨料进孔220、第二磨料进孔222、第三磨料进孔224、第四磨料进孔226和第五磨料进孔228，所述第一磨料进孔220、第二磨料进孔222、第三磨料进孔224、第四磨料进孔226和第五磨料进孔228分别与第八手动双向阀221、第九手动双向阀223、第十手动双向阀225、第十一手动双向阀227和第十二手动双向阀229连接，所述第一磨料进孔220、第二磨料进孔222、第三磨料进孔224、第四磨料进孔226和第五磨料进孔228通过流体管道分别与夹具装置1第一流道孔111、第二流道孔112、第三流道孔113、第四流道孔114、第五流道孔140连接。

所述第三磨料出孔240与第四单向阀241连接，所述第三磨料出孔240一端与箱体22内第三潜水泵231连接，所述第三磨料出孔240另一端通过流体管道分别与夹具装置1的第一流道孔111、第二流道孔112、第三流道孔113、第四流道孔114和第五流道孔140连接。

所述箱体盖21上端设置有两个溶液入口包括低粘度磨料入口213和增稠剂入口214，所述箱体盖21下端设置有搅拌器218，所述的搅拌器218的箱体盖上设置有电动机210，通过电动机210传动均匀搅拌磨料，所述电动机210通过齿轮箱212与所述的搅拌轮211连接，所述搅拌装置218的电动机210和潜水泵与操作控制系统217连接，可以控制电动机210的开关、速度、转动方向和定时，可以控制潜水泵的开关、流速和定时。

所述第二潜水泵230与第三潜水泵231用螺钉固定在箱体22壁面上，防止搅拌轮211工作时损坏泵体，当此装置引发事故时，操作控制系统217可以自动断电，防止发生意外，保护操作人员安全，保障此装置不被损坏。

所述箱体盖21设置有一个空气孔215，防止加工过程中箱体内与箱体外产生压力差，影响加工精度。

所述箱体22与箱体盖21通过螺钉连接。

所述固液两相流研抛共轨管的加工装置设置有手动双向阀，手动双向阀便于控制流体流动。

所述固液两相流研抛共轨管的加工装置设置有单向阀，单向阀防止流体倒流。

所述固液两相流研抛共轨管的加工装置设置有压力传感器和显示器，监控磨料流过通孔的压力变化，防止磨料堵塞通孔，便于调节潜水泵的流速。

所述固液两相流研抛共轨管的加工装置设置有清洗装置，有利于磨料堵塞通孔和加工完成后进行清洗。

实施方法一，一种固液两相流研抛共轨管的加工装置，如图7所示，低粘度磨料与增稠剂分别从低粘度磨料入口213与增稠剂入口214按一定比例加入，加入完成后，启动磨料搅拌装置2，在操作控制系统217设置搅拌时间5min，把磨料搅拌均匀，首先分别打开第一~第五手动双向阀、第七~第十二手动双向阀，分别关闭第六手动双向阀、第十三手动双向阀、第十四手动双向阀；然后启动第二潜水泵230，在操作控制系统217设置加工时间3min，磨料由第二潜水泵230为动力，磨料依次经过第一流道出孔236、第二单向阀237、流体管道、第七手动双向阀147、第七流道孔146、第七压力传感器148、工件的待加工表面、第一~第五压力传感器、第一~第五流道孔、第一~第五手动双向阀、流体管道、第八~第十二手动双向阀、第一~第五磨料进口、流入箱体22，如果未完成加工时或者完成加工后，某个压力传感器突然减小或者压力值为零时，说明磨料堵塞了流道孔或者加工已完成，启动第一潜水泵151，在操作控制系统217设置清洗时间2min，清洗溶液153由第一潜水泵230为动力，清洗溶液153从清洗槽15依次经过第一潜水泵151、流体管道、第一单向阀152、清洗流道孔149，到达工件加工表面，进行清洗工件中残留的磨料，如果未完成加工继续上述加工，完成工件加工过程后，取出工件。

实施方法二，一种固液两相流研抛共轨管的加工装置，如图8所示，低粘度磨料与增稠剂分别从低粘度磨料入口213与增稠剂入口214按一定比例加入，加入完成后，启动磨料搅拌装置2，在操作控制系统217设置搅拌时间5min，把磨料搅拌均匀，首先分别打开第一~第十二手动双向阀，分别关闭第十三手动双向阀和十四手动双向阀，然后启动第二潜水泵230，在操作控制系统217设置加工时间3min，磨料由第二潜水泵230为动力，磨料同时流过第一磨料出孔236和第二磨料出孔238、第二单向阀237和第三单向阀239、第七手动双向阀147和第六手动双向阀144、第七流道孔146和第六流道孔143、第七压力传感器148和第六压力传感器145，进入工件待加工表面，磨料依次经过第一~第五压力传感器、第一~第五流道孔、第一~第五手动双向阀、流体管道、第八~第十二手动双向阀、第一~第五磨料进孔、流入箱体22，如果未完成加工时或者完成加工后，某个压力传感器突然减小或者压力值为零时，说明磨料堵塞了流道孔或者加工已完成，然后启动第一潜水泵151，在操作控制系统217设置清洗时间2min，清洗溶液153由第一潜水泵230为动力，清洗溶液153从清洗槽15依次经过第一潜水泵151、流体管道、第一单向阀152、清洗流道孔149，到达工件加工表面，进行清洗工件中残留的磨料，如果未完成加工继续上述加工，完成工件加工过程后，取出工件。

实施方法三，一种固液两相流研抛共轨管的加工装置，如图9所示，低粘度磨料与增稠剂分别从低粘度磨料入口213与增稠剂入口214按一定比例加入，加入完成后，启动磨料搅拌装置2，在操作控制系统217设置搅拌时间5min，把磨料搅拌均匀，首先分别打开第一~第二手动双向阀、第五手动双向阀、第七~第九手动双向阀、第十二手动双向阀，分别关闭第三~第四手动双向阀、第六手动双向阀、第十~十一手动双向阀、第十三~第十四手动双向阀，启动第二潜水泵230，在操作控制系统217设置加工时间3min，磨料由第二潜水泵230为动力，依次经过第一磨料出孔236、第二单向阀237、流体管道、第七手动双向阀147、第七流道孔146、第七压力传感器148、工件待加工表面、第一~第二压力传感器和第五压力传感器、第一~第二流道孔和第五流道孔、第一~第二手动双向阀和第五手动双向阀、流体管道、第八~第九手动双向阀和第十二手动双向阀、第一~第二磨料进孔和第五流道进孔、流入箱体22，如果未完成左侧加工时，某个压力传感器突然减小或者压力值为零时，说明磨料堵塞了流道孔，然后启动第一潜水泵151，在操作控制系统217设置清洗时间2min，清洗溶液153由第一潜水泵230为动力，清洗溶液153从清洗槽15依次经过第一潜水泵151、流体管道、第一单向阀152、清洗流道孔149，到达工件加工表面，进行清洗工件中残留的磨料，清洗完继续上述左侧加工，完成工件左侧加工过程后；再分别打开第三~第六手动双向阀、第十~第十二手动双向阀，分别关闭第一~第二手动双向阀、第七~第九手动双向阀、第十三~第十四手动双向阀，启动第二潜水泵230，在操作控制系统217设置加工时间3min，磨料由第二潜水泵230为动力，依次经过第二磨料出孔238、第三单向阀239、流体管道、第六手动双向阀144、第六流道孔143、第六压力传感器145、工件待加工表面、第三~第五压力传感器、第三~第五流道孔、第三~第五手动双向阀、流体管道、第十~第十二手动双向阀、第三~第五流道进孔、流入箱体22，如果未完成右侧加工时或者完成右侧加工后，某个压力传感器突然减小或者压力值为零时，说明磨料堵塞了流道孔或者加工已完成，启动第一潜水泵151，在操作控制系统217设置清洗时间2min，清洗溶液153由第一潜水泵151为动力，清洗溶液153从清洗槽15依次经过第一潜水泵151、流体管道、第一单向阀152、清洗流道孔149，到达工件加工表面，进行清洗工件中残留的磨料，如果未完成加工继续上述右侧加工，完成工件右侧加工过程后，取出工件。

实施方法四，一种固液两相流研抛共轨管的加工装置，如图10所示，低粘度磨料与增稠剂分别从低粘度磨料入口213与增稠剂入口214按一定比例加入，加入完成后，启动磨料搅拌装置2，在操作控制系统217设置搅拌时间5min，把磨料搅拌均匀，分别打开第一~第七手动双向阀、第十三~第十四手动双向阀，分别关闭第八~第十二手动双向阀，启动第三潜水泵231，在操作控制系统217设置加工时间3min，磨料由第三潜水泵231为动力，依次经过第三流道出孔240、第四单向阀241、流体管道、第一~第五手动双向阀、第一~第五流道孔、第一~第五压力传感器、工件的待加工表面，磨料同时经过第六压力传感器145和第七压力传感器148、第六流道孔143和第七流道孔146、第六手动双向阀144和第七手动双向阀147、流体管道、第三单向阀239和第二单向阀237、第二磨料进孔238和第一磨料进孔236，流入箱体22，如果未完成加工时或者完成加工后，某个压力传感器突然减小或者压力值为零时，说明磨料堵塞了流道孔或者加工已完成，启动第一潜水泵151，在操作控制系统217设置清洗时间2min，清洗溶液由第一潜水泵151为动力，清洗溶液153从清洗槽15依次经过第一潜水泵151、流体管道、第一单向阀152、清洗流道孔149，到达工件加工表面，进行清洗工件中残留的磨料，如果未完成加工继续上述加工，完成工件加工过程后，取出工件。

实施方法五，一种固液两相流研抛共轨管的加工装置，如图11所示，低粘度磨料与增稠剂分别从低粘度磨料入口213与增稠剂入口214按一定比例加入，加入完成后，启动磨料搅拌装置2，在操作控制系统217设置搅拌时间5min，把磨料搅拌均匀，分别打开第一手动双向阀、第七~第八手动双向阀，分别关闭第二~第六手动双向阀、第九~第十四手动双向阀，启动第二潜水泵230，在操作控制系统217设置加工时间3min，磨料由第二潜水泵230为动力，依次经过第一流道出孔236、第二单向阀237、流体管道、第七手动双向阀147、第七流道孔146、第七压力传感器148、工件的待加工表面、第一压力传感器119、第一流道孔111、第一手动双向阀115、流体管道、第八手动双向阀221、第一磨料进孔220、流入箱体22，如果未完成第一步加工时，某个压力传感器突然减小或者压力值为零时，说明磨料堵塞了流道孔，启动第一潜水泵151，在操作控制系统217设置清洗时间2min，清洗溶液由第一潜水泵151为动力，清洗溶液153从清洗槽15依次经过第一潜水泵151、流体管道、第一单向阀152、清洗流道孔149，到达工件加工表面，进行清洗工件中残留的磨料，如果未完成第一步加工继续上述第一步加工，完成工件第一步加工过程后；在此基础上分别打开第二手动双向阀、第九手动双向阀，分别关闭第第一手动双向阀、第八手动双向阀，启动第二潜水泵230，在操作控制系统217设置加工时间3min，磨料由第二潜水泵230为动力，依次经过第一流道出孔236、第二单向阀237、流体管道、第七手动双向阀147、第七流道孔146、第七压力传感器148、工件的待加工表面、第二压力传感器120、第二流道孔112、第二手动双向阀116、流体管道、第九手动双向阀223、第二磨料进孔222、流入箱体22，如果未完成第二步加工时，某个压力传感器突然减小或者压力值为零时，说明磨料堵塞了流道孔，启动第一潜水泵151，在操作控制系统217设置清洗时间2min，清洗溶液由第一潜水泵151为动力，清洗溶液153从清洗槽15依次经过第一潜水泵151、流体管道、第一单向阀152、清洗流道孔149，到达工件加工表面，进行清洗工件中残留的磨料，如果未完成第二步加工继续上述第二步加工，完成工件第二步加工过程后；在此基础上分别打开第五手动双向阀、第十二手动双向阀，分别关闭第二手动双向阀、第九手动双向阀，启动第二潜水泵230，在操作控制系统217设置加工时间3min，磨料由第二潜水泵230为动力，依次经过第一流道出孔236、第二单向阀237、流体管道、第七手动双向阀147、第七流道孔146、第七压力传感器148、工件的待加工表面、第五压力传感器142、第五流道孔140、第五手动双向阀141、流体管道、第十二手动双向阀229、第五磨料进孔228、流入箱体22，如果未完成第三步加工时，某个压力传感器突然减小或者压力值为零时，说明磨料堵塞了流道孔，启动第一潜水泵151，在操作控制系统217设置清洗时间2min，清洗溶液由第一潜水泵151为动力，清洗溶液153从清洗槽15依次经过第一潜水泵151、流体管道、第一单向阀152、清洗流道孔149，到达工件加工表面，进行清洗工件中残留的磨料，如果未完成第三步加工继续上述第三步加工，完成工件第三步加工过程后；在此基础上分别打开第三手动双向阀、第十手动双向阀，分别关闭第五手动双向阀、第十二手动双向阀，启动第二潜水泵230，在操作控制系统217设置加工时间3min，磨料由第二潜水泵230为动力，依次经过第一流道出孔236、第二单向阀237、流体管道、第七手动双向阀147、第七流道孔146、第七压力传感器148、工件的待加工表面、第三压力传感器121、第三流道孔113、第三手动双向阀117、流体管道、第十手动双向阀225、第三磨料进孔224、流入箱体22，如果未完成第四步加工时，某个压力传感器突然减小或者压力值为零时，说明磨料堵塞了流道孔，启动第一潜水泵151，在操作控制系统217设置清洗时间2min，清洗溶液153由第一潜水泵151为动力，清洗溶液153从清洗槽15依次经过第一潜水泵151、流体管道、第一单向阀152、清洗流道孔149，到达工件加工表面，进行清洗工件中残留的磨料，如果未完成第四步加工继续上述第四步加工，完成工件第四步加工过程后；在此基础上分别打开第四手动双向阀、第十一手动双向阀，分别关闭第三手动双向阀、第十手动双向阀，启动第二潜水泵230，在操作控制系统217设置加工时间3min，磨料由第二潜水泵230为动力，依次经过第一流道出孔236、第二单向阀237、流体管道、第七手动双向阀147、第七流道孔146、第七压力传感器148、工件的待加工表面、第四压力传感器122、第四流道孔114、第四手动双向阀118、流体管道、第十一手动双向阀227、第四磨料进孔226、流入箱体22，如果未完成第五步时或者完成第五步加工后，某个压力传感器突然减小或者压力值为零时，说明磨料堵塞了流道孔或者加工已完成，启动第一潜水泵151，在操作控制系统217设置清洗时间2min，清洗溶液由第一潜水泵151为动力，清洗溶液153从清洗槽15依次经过第一潜水泵151、流体管道、第一单向阀152、清洗流道孔149，到达工件加工表面，进行清洗工件中残留的磨料，如果未完成第五步加工继续上述第五步加工，完成工件第五步加工过程后，取出工件。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限定本发明的范围，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将个实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。