1.一种磨粒流光整加工专用流体磨料加工性能检测装置,其特征在于,包括夹具和两个相同的试样(4);所述夹具放置在磨粒流光整加工机床工作台(9)上,夹具用于夹持试样(4),所述试样(4)为带有变截面内孔的圆柱;所述机床工作台(9)下表面固接有下磨料缸(11),下磨料缸(11)内装有流体磨料(5),且下磨料缸(11)内置磨料缸活塞(10),所述磨料缸活塞(10)与磨粒流光整加工机床连接,机床可控制磨料缸活塞(10)将下磨料缸(11)内的流体磨料(5)挤压流经试样(4)内孔;采用所述装置的磨粒流光整加工专用流体磨料加工性能检测方法,包括:在相同压力和流体磨料用量的条件下分别实施基于全新流体磨料和旧流体磨料的磨粒流光整加工试验,获得两种试验的时间和试验前后试样的质量变化量,进而计算得到流体磨料流动性能指数ζ和切削性能指数ε。
2.根据权利要求1所述的一种磨粒流光整加工专用流体磨料加工性能检测装置,其特征在于,所述试样(4)的内孔形状包括渐变截面圆形直孔和等截面圆形弯孔。
3.根据权利要求1所述的一种磨粒流光整加工专用流体磨料加工性能检测装置,其特征在于,所述夹具包括上垫片(2)、压盖(3)、下垫片(6)、支撑环(7)和底座(8);所述支撑环(7)内径大于试样(4)外径,且试样(4)位于支撑环(7)内部,所述支撑环(7)连接在压盖(3)和底座(8)之间;所述压盖(3)和底座(8)设有中心孔;所述上垫片(2)和下垫片(6)为圆环,上垫片(2)和下垫片(6)分别安装在压盖(3)和底座(8)的中心孔之间;所述试样(4)可拆卸安装在上垫片(2)和下垫片(6)之间,所述上垫片(2)的内孔与试样(4)内孔一端相匹配,所述下垫片(6)的内孔与试样(4)的内孔另一端相匹配;夹具夹紧试样(4)后试样(4)的内孔与上垫片(2)和下垫片(6)的内孔完全吻合。
4.根据权利要求3所述的一种磨粒流光整加工专用流体磨料加工性能检测装置,其特征在于,所述压盖(3)和底座(8)的中心孔为沉头通孔,其沉孔直径与上垫片(2)和下垫片(6)及试样(4)的外径相等;所述压盖(3)的底孔直径、上垫片(2)的内孔直径、试样(4)上与上垫片(2)匹配的端面内孔直径三者相等;所述底座(8)的底孔直径、下垫片(6)的内孔直径、试样(4)上与下垫片(6)匹配的端面内孔直径三者相等;所述压盖(3)下表面和底座(8)上表面设有与支撑环(7)相匹配的第一环形凹槽;所述压盖(3)上表面设有与上磨料缸(1)开口相匹配的第二环形凹槽;所述上磨料缸(1)通过第二环形凹槽卡接在压盖(3)上表面且与压盖(3)的沉头通孔连通。
5.根据权利要求4所述的一种磨粒流光整加工专用流体磨料加工性能检测装置,其特征在于,所述底座(8)安装于机床工作台(9)上表面,且机床工作台(9)设有与底座(8)沉头通孔相匹配的通孔;所述下磨料缸(11)与底座(8)的沉头通孔连通。
6.根据权利要求3所述的一种磨粒流光整加工专用流体磨料加工性能检测装置,其特征在于,所述上垫片(2)和下垫片(6)采用柔性材料制造,所述柔性材料包括硅橡胶、氟橡胶、乳胶和聚氨酯胶。
7.根据权利要求1所述的一种磨粒流光整加工专用流体磨料加工性能检测装置,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1、试验设计:对试样(4)进行内孔形状和尺寸设计并选择材料,根据流体磨料特性选择机床工作压力和流体磨料用量;步骤2、基于全新流体磨料的磨粒流光整加工试验:取一个试样(4),利用电子天平测量试验前的试样质量M 1 ,然后将全新流体磨料装入下磨料缸(11),并将试样(4)与夹具装配后放置于机床工作台(9);按照步骤1的设计设置机床工作压力,并通过设置加工循环次数控制流体磨料用量,启动机床;试验结束后,记录试验时间T N ,并利用电子天平测量试验后的试样质量M 1 ’;步骤3、基于旧流体磨料的磨粒流光整加工试验:取一个新的试样(4),利用电子天平测量试验前的试样质量M 2 ,将机床下磨料缸(11)中的全新磨料换成待测旧磨料,并将新的试样(4)与夹具装配后放置于机床工作台(9);设置与步骤2相同的机床工作压力和加工循环次数,启动机床;试验结束后,记录试验时间T O ,并利用电子天平测量试验后的试样质量M 2 ’;步骤4、数据分析:计算步骤2和步骤3试验前后试样的质量变化量,结合试验的时间,计算得到流体磨料流动性能指数ζ和切削性能指数ε。
8.根据权利要求7所述的一种磨粒流光整加工专用流体磨料加工性能检测装置,其特征在于,步骤4所述流体磨料流动性能指数ζ和切削性能指数ε,计算公式分别为:其中,T O 为基于旧流体磨料的磨粒流光整加工试验时间;T N 为基于全新流体磨料的磨粒流光整加工试验时间;ΔM O 为基于旧流体磨料的磨粒流光整加工试验前后试样的质量变化量;ΔM N 为基于全新流体磨料的磨粒流光整加工试验前后试样的质量变化量;ΔM O 和ΔM N 分别利用下式计算:ΔM N =M 1 -M 1 ’ΔM O =M 2 -M 2 ’。
9.根据权利要求7所述的一种磨粒流光整加工专用流体磨料加工性能检测装置,其特征在于,所述试样(4)采用金属或者合金材料,且其基体材料硬度和内孔表面硬度均不得高于流体磨料中的硬质磨粒硬度;所述试样(4)的内孔最小直径不得小于所述流体磨料中的硬质颗粒最大直径的20倍,所述试样(4)的高度不得小于其最小直径的5倍,所述磨粒流光整加工试验所用的流体磨料(5)体积不得小于所述试样(4)内孔体积的10倍。