变频二次脉冲喷嘴系统结构设计

【目的】前混合与后混合磨料射流加工技术存在影响表面质量、频繁出现的“水垫效应”,为实现节能环保、进一步降低能耗、持续提高射流束的加工能力及微细化能力。【方法】笔者在变频单脉冲前混合磨料射流喷嘴系统的基础上,研制了一种由双脉冲发生技术、微细直径玻璃喷嘴锻制技术、脉冲频率调节技术、前混合磨料射流技术多元融合的变频二次脉冲前混合磨料射流喷嘴系统。该喷嘴系统各部分结构大幅度创新,增加了侧喷嘴系统和终端微细玻璃喷嘴,并把上游喷嘴直径与下游喷嘴直径分别扩大到5 mm与7 mm,下游喷嘴结构设计为Φ7 mm通孔形式,与微细玻璃喷嘴相连接,形成了新型多功能的超微细喷嘴系统。【结果】最终生成的超微细高压磨料射流束直径为0.01 mm,满足设计预期。【结论】变频二次脉冲喷嘴系统具有节能环保性好、安全性高、加工精度高、加工质量好、加工效率高、加工能力强、技术先进等优点,可应用于超精密微细特种加工全部领域,实现“万能”加工效应,市场应用前景广阔。

变频二次脉冲微细电液磨料射流数控机床的改造及创新设计

【目的】变频二次脉冲微细电液磨料射流数控机床是一种全新的特种超精密微细加工数控加工万能机床,有着巨大的市场前景和经济效益,亟需扩大适用范围和应用领域。【方法】笔者融入电液束特种加工技术,增设脉冲电源,将目前的磨料射流技术中纯水与磨料混合变为碳酸钠电解液与磨料混合,改变系统加工原理,并进行了详细的技术分析,说明了改造后的技术亮点。目前,已经初步制造完成系统原理性样机一套,组装改造完成变频二次脉冲微细电液磨料射流数控机床一台,并进行了初步的加工试验。【结果】1)在使用过程中绿色环保,不会形成气体喷丸式的粉尘效应污染空气,也不会对操作者的呼吸系统造成危害;2)磨料的成分是普通的金刚砂或者棕刚砂,即普通硅酸盐,排放后不会造成对水体或土地的污染,可直接处理;3)电解液使用降解材料进行化学中和,生成无害物质后亦可直接排放处理。【结论】该数控机床应用范围更广、更灵活,不仅可以扩大普通数控机床在特种加工领域的加工范围,而且可以大幅度提高加工精度。项目的创新研发解决了工程实际问题,也填补了新时代中国高科技领域空白,具有重要价值与参考意义。