1.一种基于空化和介电泳的多相流抛光方法,其特征在于,将待抛光平面工件放置在一个静止的过流腔体内,使磨粒流发生空化后进入过流腔体,并在过流腔体内施加非均匀电场将磨粒极化,磨粒在非均匀电场作用下对待抛光工件的平面进行抛光,达到均匀抛光的效果。
所述的过流腔体底部为平面,顶面为斜面或曲面,使得流体作用在待抛光工件上的动压均匀;所述的磨粒流中的磨粒为质量分数为10%以下的碳化硅磨粒,磨粒的粒径在200nm~50μm之间,磨粒流的压力为2MPa以下,温度为10~50摄氏度,所述的磨粒流的液相由去离子水、分散剂和切削液配置而成,三者比例为4:3:1,分散剂选用HT-4000系列分散剂,切削液选用RX-1系列润滑油;
所述磨粒流的空化数为0.02~0.4,所述磨粒流液相动力黏度为0.0014~0.0017kg/m·s;
所述的非均匀电场的电源频率在0~100Hz间断可调,电压在0~20000V连续可调。
2.根据权利要求1所述的抛光方法,其特征在于,以磨粒流压力、磨粒粒径、磨粒的浓度、磨粒流的空化数、磨粒流液相动力黏度、非均匀电场的电源频率和电压作为输入参数,以抛光后所得工件的表面粗糙度、均匀性程度作为输出参数,利用BP神经网络进行训练,建立多相流抛光模型,优化参数后进行抛光。
3.一种用于实现权利要求1所述的抛光方法的抛光系统,其特征在于,该系统包括电气控制柜(1)、冷却装置(2)、电机(3)、搅拌池(4)、阀门(5)、泵(6)、流量计(7)、压力计一(8)、磨粒流箱体(9)、介电泳装置(10)、压力计二(11),所述的电气控制柜(1)与所述的电机(3)相连,所述的电机(3)与所述的搅拌池(4)中的搅拌器相连,所述的搅拌池(4)位于所述的冷却装置(2)内,所述的阀门(5)连接所述的搅拌池(4),所述的阀门(5)、泵(6)、磨粒流箱体(10)依次通过管道连接,所述的磨粒流箱体(9)的出口连接到所述的搅拌池(4),形成磨粒流的封闭循环系统;所述的泵(6)与所述的磨粒流箱体(9)之间的管道上设置流量计(7)、压力计一(8),所述的磨粒流箱体(9)与所述的搅拌池(4)之间设置压力计二(11),所述的介电泳装置(10)设置于所述的磨粒流箱体(9)的外部,在加工流场内形成非均匀电场。
4.根据权利要求3所述的抛光系统,其特征在于,所述的磨粒流箱体(9)具体结构如下:
其包括两个端盖(902)、两个密封圈(903)、入口导流块(904)、约束模块(905)、腔体(906)、放置工件的底座(907)、放置底座的滑槽(908)、出口导流块(909)、多孔板(910),所述的两个端盖(902)分别位于所述的所述的箱体的两端,所述的多孔板(910)固定在腔体(906)的入口处,所述的入口导流块(904)和出口导流块(909)分别固定在两个端盖(902)内,且位于所述的腔体(906)的进出口处,所述的放置工件的底座(907)固定在所述的滑槽(908)内,所述的滑槽(908)、底座(907)和约束模块(905)均放置于所述的腔体(906)内,所述的底座(907)和约束模块(905)间形成磨粒流的流道。
5.根据权利要求4所述的抛光系统,其特征在于,所述的约束模块(905)的下表面为倾斜的平面,该表面的倾斜角度为0~10°。
6.根据权利要求4所述的抛光系统,其特征在于,所述的磨粒流箱体(9)的入口导流块(904)的入口为圆孔,出口为方孔,中间通过光滑曲面连接;所述的出口导流块的入口为方孔,出口为圆孔,中间也通过光滑曲面连接;所述的出口导流块(909)的入口高度小于所述的入口导流块(904)的出口高度。
7.根据权利要求4所述的抛光系统,其特征在于,所述的多孔板(910)的孔径在0.5~
2mm之间。