的调节；
所述磨料供应模块包含储料罐、搅拌机、水栗和溶液收集单元；
所述储料罐用于存储磨料溶液，所述喷嘴的溶液入口接至储料罐中的磨料溶液； 所述搅拌机用于搅拌储料罐中的磨料溶液；
所述溶液收集单元设置在所述X-Y动平台上，用于收集所述喷嘴喷出的磨料溶液； 所述水栗用于将溶液收集单元收集的磨料溶液栗至储料罐中。
[0019]所述喷嘴的直径为0.5-2mm。
[0020]本发明还公开了基于该微磨料多相射流加工表面织构的装置的表面织构方法，包括以下步骤:
步骤1 )，掩膜制作，选择金属或无机薄板作为掩膜材料，通过激光加工技术或者电解加工技术在板材上加工出相应织构图案；掩膜板厚度选择50-500mm，镂空织构图案最小宽度或直径应不小于掩膜板厚度；
步骤2)，工件固定，将工件表面打磨、抛光并超声清洗，将制备的掩膜通过黏贴或外力作用与待加工表面紧密贴合，通过三爪卡盘或专用夹具将掩膜和工件一起固定在动平台上;
步骤3)，磨料溶液配制，选定磨料类型和粒径，确定水和磨料的质量配比，配制所需磨料溶液，并通过搅拌机持续搅拌；一般选择磨料类型为绿碳化硅、氧化铝或金刚石，粒径5-30mm，磨料和水的质量比取1/10-1/3 ；
步骤4)，参数设定，根据所需加工效果选择合适的喷射压强和喷射距离，同时结合加工范围确定动平台的运动轨迹和加工速度；喷射压强选择0.2-0.8MPa，喷射距离选择
1-15_，当加工范围较大时一般采用S型进给，进给速度0.5-2mm/s ；
步骤5)，加工和清洗，打开球阀，同时启动动平台实现加工，完成后再次对工件进行超声清洗。
[0021]图2为使用厚度50mm铜箔制作的掩膜紧密贴附在工件待加工表面的显微镜照片。
[0022]参见图3，磨料溶液在压缩空气和喷嘴的作用下被加速形成射流，实现对材料的冲蚀加工。
[0023]图4为利用微磨料多相射流加工技术在304不锈钢表面加工微槽的显微镜照片(具体工艺参数见实施例)。
[0024]图5为利用微磨料多相射流加工技术在304不锈钢表面加工微槽的截面形貌，微槽宽度314_，深度7.83mm (具体工艺参数见实施例)。
[0025]下面为一具体实施例:
1.选取一片厚度50mm的铜箔，采用电解加工的方法加工出宽度300mm的槽图案；
2.选取一块304不锈钢材料，对待加工表面进行打磨、抛光和超声清洗；将步骤1制作的掩膜贴附在待加工表面并夹紧(效果如图2所示)，用夹具将工件和掩膜一起固定在动平台上；
3.选择800目的绿碳化硅磨料(平均粒径15mm)，按磨料和水质量比1/10称取50g磨料和500g水，混合形成磨料溶液，并通过搅拌机持续搅拌；
4.根据所需加工效果，选择喷射压强0.6MPa，喷射距离9mm，进给速度0.5mm/s ；
5.打开球阀，同时启动动平台开始加工，加工过程如图3所示；加工完成后对工件进行超声清洗，最终加工效果如图4、图5所不。
[0026]本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0027]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微磨料多相射流加工表面织构的装置，其特征在于，包含用于固定工件的x-Y动平台、Ζ轴升降台、垂直安装在Ζ轴升降台上的喷嘴、气源模块和磨料供应模块； 所述气源模块包含依次连接的空气压缩机、过滤器、稳压阀、流量计和球阀，且球阀的另一端和所述喷嘴的气体入口相连； 所述Χ-Υ动平台用于工件的平面移动； 所述Ζ轴升降台用于所述喷嘴和工件之间喷射距离的调节； 所述磨料供应模块包含储料罐和搅拌机； 所述储料罐用于存储磨料溶液，所述喷嘴的溶液入口接至储料罐中的磨料溶液； 所述搅拌机用于搅拌储料罐中的磨料溶液。2.根据权利要求1所述的微磨料多相射流加工表面织构的装置，其特征在于，所述磨料供应模块还包含水栗和溶液收集单元； 所述溶液收集单元设置在所述Χ-Υ动平台上，用于收集所述喷嘴喷出的磨料溶液； 所述水栗用于将溶液收集单元收集的磨料溶液栗至储料罐中。3.根据权利要求1所述的微磨料多相射流加工表面织构的装置，其特征在于，所述喷嘴的直径为0.5-2mm。4.基于权利要求1所述的微磨料多相射流加工表面织构的装置的表面织构方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1 )，掩膜制作，选择金属或无机薄板作为掩膜材料，通过激光加工技术或者电解加工技术在板材上加工出相应织构图案； 步骤2)，工件固定，将工件表面打磨、抛光并超声清洗，将制备的掩膜通过黏贴或外力作用与待加工表面紧密贴合，通过三爪卡盘或专用夹具将掩膜和工件一起固定在动平台上; 步骤3)，磨料溶液配制，选定磨料类型和粒径，确定水和磨料的质量配比，配制所需磨料溶液，并通过搅拌机持续搅拌； 步骤4)，参数设定，根据所需加工效果选择合适的喷射压强和喷射距离，同时结合加工范围确定动平台的运动轨迹和加工速度； 步骤5)，加工和清洗，打开球阀，同时启动动平台实现加工，完成后再次对工件进行超声清洗。5.根据权利要求4所述的表面织构方法，其特征在于，步骤1)中掩膜板厚度为50-500_，镂空织构图案最小宽度或直径不小于掩膜板厚度。6.根据权利要求4所述的表面织构方法，其特征在于，步骤2)中所述磨料的类型为绿碳化娃、氧化招或金刚石，粒径5-30mm。7.根据权利要求4所述的表面织构方法，其特征在于，步骤2)中磨料和水的质量配比为 1/10-1/3。8.根据权利要求4所述的表面织构方法，其特征在于，步骤4)中喷射压强为0.2-0.8MPa，喷射距离为 l_15mm。9.根据权利要求8所述的表面织构方法，其特征在于，步骤4)中加工范围较大时采用S型进给，进给速度0.5-2mm/so
【专利摘要】本发明公开了一种微磨料多相射流加工表面织构的装置及方法，该装置包含用于固定工件的X-Y动平台、Z轴升降台、垂直安装在Z轴升降台上的喷嘴、气源模块和磨料供应模块。进行表面织构时，首先将微磨料和水混合并搅拌均匀，然后使用压缩空气将磨料溶液加速形成多相射流，配合掩膜板和动平台完成加工。本发明不仅继承了微磨料气射流加工技术适用材料范围广、无热影响区和反作用力小等优点，解决了磨料回收和空气污染等问题，同时利用了水的缓冲和润滑作用，可以获得更好的加工效果。
【IPC分类】B24C1/10, B24C7/00, B24C5/00, B24C3/04
【公开号】CN105234824
【申请号】CN201510703982
【发明人】苏啸, 王晓雷, 方钰, 时礼平, 王秀英
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月26日