一种空蚀累积加工方法及其装置

摘要

本发明公开了一种空蚀累积加工方法及装置，涉及去材制造加工技术领域。本发明利用高压水射流制造空化效应来对工件进行剥蚀加工，累积形成所需要的形状。本发明的装置，包括射流发生系统、高压淹没系统、水池（1）、高压软管（13）和过滤器（2）。本发明高压水射流空泡群运动至工件表面时，因工件阻滞产生的滞止压力促使空泡群溃灭，产生约5000±200 K的热点进行材料熔融弱化，降低了材料的疲劳阀值，在高频次高压冲击波复合作用下，引起材料的疲劳断裂，形成圆块状剥蚀，实现去材制造。本发明结构简单，易维护，成本较低，环境影响小。本发明能够对各种难成形材料及微型制件的加工。

主权项

一种空蚀累积加工方法，其特征在于，利用高压水射流制造空化效应来对工件进行剥蚀加工，累积形成所需要的形状，包含以下步骤：高压容器（11）内注水且水面至空化喷嘴（12）上边缘高度d₁≥150mm，并加压使得高压容器（11）内的压力p1=0.6~1.5MPa；改变工件夹持装置（9）与空化喷嘴（12）之间的相对距离d₂=30×D，D为空化喷嘴（12）出口直径，使空化溃灭发生在工件（14）表面；高压泵组（3）输出高压水流，通过调压阀（4）控制、压力表（5）测定，水射流压力p₂≥80MPa，高压水射流从空化喷嘴（12）射出；经压力传递，工件（14）表面的单个空泡空化溃灭时在工件（14）表面产生约为5000±200 K的高温以及垂直作用于工件（14）表面的高压冲击波，产生剥蚀点（16）；根据所加工的工件（14）形状和要求，通过控制工件夹持装置（9）的位姿轨迹，逐点逐层对工件（14）进行空化剥蚀，最终累积效应形成所需要的形状。