技術領域

本實用新型涉及變口徑管超精密拋光領域，尤其涉及一種變口徑管磨粒流超精密拋光測控系統。

背景技術

在軍事及民用領域，許多關鍵零件存在特殊通道，如變口徑管，其表面質量往往決定整體使用性能，也因此對變口徑管的表面粗糙度提出了極高的要求。

隨著科學技術的不斷發展，人們對零件表面的微觀幾何精度及表面粗糙度提出了越來越高的要求，以減少零件的磨損、提高其配合精度、提高疲勞強度及耐腐蝕性等性能，從而推動了光整加工技術的快速發展。

近年來，在國防高技術武器裝備的輕型化、小型化及微型化的發展趨勢下，軍事裝備中的坦克發動機噴油嘴、車輛噴油嘴、衛星姿態測控系統中的許多微小孔及交叉內孔、各制式的武器系統中的槍炮管內細微膛線的高精度成形加工，已成為超精密加工領域急需解決的問題，但目前的加工法卻不能有效的改善其表面精修效果。比如，坦克發動機噴油嘴微孔零件表面要求達到微米級的表面粗糙度，目前常用的加工方法是采用電火花機床打孔后，后續無任何超精密加工工序，因而零件的表面粗糙度很難達到微米至納米級的加工要求，而此類零件的最終光整加工又是一項勞動強度大且不易測控的生產過程。對于微小孔的精拋加工及交叉孔的去毛刺、異形深孔與微小孔槽或管內較復雜的模具自由曲面的表面精加工問題，人工耗費的加工時間過長且受到加工深度的限制，是常規加工方法無法實現的，而磨粒流加工技術為上述技術難題提供了有效解決方案。

磨粒流數控機床已經應用于航天、航空、電子、汽車、模具、紡織機械、汽輪機等制造業中關鍵零部件的倒圓角、去毛刺、拋光等工藝。由于磨料介質在壓力作用下流動，所以它所流過的任何通道都將被光整，尤其是對于那些常用工具很難觸及的零件內腔及微小孔的精加工與交叉孔的去毛刺、倒圓角等問題，磨粒流數控機床的優越性更為突出。可以加工諸多金屬材料、玻璃、硬塑料和陶瓷等硬脆性材料。較少的材料去除量和較少的加工時間；在不破壞零件原有形狀精度的前提下，達到較高的尺寸精度；磨粒流介質基本上沒有損失，還可重復使用，且具有較長使用壽命。選擇磨料流光整加工代替手工拋光，可以大大減輕勞動強度，生產效率也會提高，并能確保產品加工的一致性、均勻性。

為了突破變口徑通道等異型表面的光整加工的瓶頸，國內外提出了一種超精密拋光技術，磨粒流拋光，可以使流體磨料顆粒與被加工表面碰撞，去除毛刺并可倒圓角，實現微量去除。目前對于磨粒流加工技術主要集中在理論研究尤其在對其固液兩相精密加工機理的分析。

目前，對于流體拋光的檢測的應用領域中，在工程實際中最有效的方法是利用某種儀器來測量管內流體的實際流態。流態的檢測方法根據原理分為直接測量法與間接測量法。

所述的流態檢測方法具有較大的局限性，難以滿足實際工程的需要。對于變口徑管等密閉空間無法用直接測量法來獲得流態參數，在間接測量法中，在變口徑管的微小流道內，以及湍流的突出特點表現為流速壓力等動力特征是紊亂無序的脈動，無法用簡單的空間和時間參數進行完整的分析，因此很難測得加工過程中的動態參數。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供一種變口徑管磨粒流超精密拋光測控系統，可對變口徑管磨粒流加工過程進行機械測控和自動化測控。

該系統包括：一種變口徑管磨粒流超精密拋光測控系統，其特征在于，系統可實現機械測控，也可實現自動化測控，包括直線位移測控單元、流量測控單元、壓力測控單元、溫度測控單元，直線位移測控單元由第一限位開關、第二限位開關、鋼制指針、光柵尺及數據采集系統組成，鋼制指針安裝于第一限位開關和第二限位開關之間，所述光柵尺位于所述鋼制指針的側方并與數據采集系統連接，用于檢測位移測量信號，并將位移測量信號發送給數據采集系統，通過限位開關、鋼制指針、換向閥組和繼電器電路可使液壓缸和磨料缸在指定行程內往復運動，實現機械測控；通過數據采集系統指定位移，利用光柵尺在線測量功能實時反饋位移測量信號，直至達到指定位移，通過換向閥組實現循環往復直線移動，實現直線位移的自動化測控。

在液壓站的進出油口安裝流量傳感器組，用來測量液壓站進出口流量，包括安裝在第一液壓缸上的第一流量傳感器和安裝在第二液壓缸上的第二流量傳感器，所述第一流量傳感器、第二流量傳感器分別連接到數據采集系統，所述液壓站上的進出油口上還安裝有比例溢流閥組，可通過安裝于液壓站上的比例溢流閥組調節流量，實現流量的機械測控；通過流量傳感器組和數據采集系統構成的閉環系統，實時調節液壓站的進出口流量，實現流量的自動化測控。