本发明涉及金属材料表面抛光，特别是涉及一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置及方法。
背景技术：
1、抛光加工作为金属类产品生产制造过程的重要环节，其目的是增强工件表面的光洁度和耐磨性，提高产品的外观和使用寿命。工业生产中常使用的抛光方法有机械抛光、化学抛光、电解抛光等，上述方法加工后的工件可以获得较好的表面质量，但其加工过程中容易产生粉尘、废气、废液等物质损害环境和人类健康。电解质等离子体抛光作为一种新兴的绿色高效抛光技术，克服了上述传统抛光方法的诸多缺点，其采用低浓度的盐溶液作为电解液，加工过程对环境友好，用清洁电能作为驱动能，利用等离子体放电选择性对金属表面微观凸起材料进行去除，加工后的工件具有极好的光洁度和耐腐蚀性。
2、金属管道内表面的抛光一直是我国制造业的难点之一，在制药、食品、航天航空等行业，为便于清洗，防止管道残留污染物，通常会对内表面粗糙度有很高的要求。尽管浸入式电解质等离子体抛光技术在金属外表面的抛光处理中表现出色，但在金属管道内表面的抛光处理中仍面临很大挑战，尤其是径长比(d/h)小于0.3时，抛光过程中管道内表面产生的气体和热难以排出，容易造成放电中断和工件烧伤，抛光后的工件无法达到使用要求。因此，亟需一种高效、环保、维护成本低的新型抛光方法及装置，能够克服现有技术的不足，特别是在金属管道内表面抛光方面，提高抛光质量和效率。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置及方法，以解决现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，包括：
3、底座，所述底座顶面固定连接有废液收集槽；
4、储液槽，所述储液槽设置在所述底座的一侧，所述储液槽内填充有抛光液，所述储液槽的输出口上安装有循环机构；
5、支架，所述支架滑动连接在所述底座的顶面，所述支架的端部固定连接有固定板，所述固定板上安装有竖向移动组件，所述竖向移动组件上安装有工作台，管状工件通过导电夹具固定在所述工作台上，所述管状工件内插接有抛光棒，所述抛光棒内安装有阴极棒，所述循环机构的输出端与所述抛光棒顶端对应设置，所述抛光棒顶端通过绝缘夹具固定在固定板的顶端；
6、超声振动辅助系统，所述超声振动辅助系统安装在所述工作台上；
7、等离子体发生器，所述等离子体发生器包括安装在所述底座上的脉冲电源，所述脉冲电源的正极与所述导电夹具电性连接，所述脉冲电源的阴极与所述阴极棒电性连接；
8、其中，所述储液槽的高度低于所述废液收集槽，所述废液收集槽的底部固定连通有回流管，所述回流管一端与所述储液槽连通。
9、根据本发明提供的脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，所述循环机构包括输送管，所述输送管一端与所述储液槽固定连通，所述输送管另一端固定连接有伸缩管，所述伸缩管与所述阴极棒的顶端对应设置，所述输送管上沿输送方向依次设置有过滤器、水泵、节流阀和流速测量仪。
10、根据本发明提供的脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，所述底座顶面水平安装有第一电动滑轨，所述支架固定连接在所述第一电动滑轨的滑块上。
11、根据本发明提供的脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，所述竖向移动组件包括竖向固定连接在所述固定板上的第二电动滑轨，所述工作台固定连接在所述第二电动滑轨的滑块上。
12、根据本发明提供的脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，所述阴极棒包括金属芯和绝缘套，所述金属芯固定在所述抛光棒的内壁，所述绝缘套套设在所述抛光棒的外壁，所述金属芯的侧壁、所述绝缘套的侧壁分别开设有环形槽，且所述金属芯侧壁的所述环形槽与所述绝缘套外壁的所述环形槽对应设置。
13、根据本发明提供的脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，所述超声振动辅助系统包括超声发生器，所述超声发生器安装在所述底座上，所述工作台上安装有绝缘板，所述绝缘板内安装有若干压电陶瓷振子，所述超声发生器与所述压电陶瓷振子信号连接，所述导电夹具固定在所述绝缘板上。
14、根据本发明提供的脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，所述脉冲电源的脉冲电压为0-600v，占空比为0-99％，频率为0-100khz。
15、根据本发明提供的脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，所述废液收集槽内安装有过滤网。
16、一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光方法，包括如下步骤：
17、步骤一，根据所需要抛光的金属材料调配特定溶液作为抛光液，将预先配置好的抛光液置于储液槽中，并通过储液槽中的加热装置把抛光液加热至预设温度；
18、步骤二，将管状工件通过导电夹具装夹在工作台上，将抛光棒插入管状工件内，阴极棒安装在抛光棒上，将阴极棒与脉冲电源阴极连接，阳极棒与导电夹具连接，循环机构输出端与抛光棒顶端对应；
19、步骤三，开启循环机构，循环机构将电解液输送至抛光棒内，电解液从抛光棒侧壁出口喷出作用于管状工件内壁，脉冲电源(2)输出电压，管状工件作为阳极，与阴极棒对应，在电场和电解液共同作用下，管状工件内表面附近产生等离子体放电，对表面微观凸峰优先选择去除；
20、步骤四，竖向移动组件带动工作台在竖向上发生位移，使管状工件与抛光棒之间产生相对位移，实现对管状工件内表面的全面加工，往复循环多个行程，即可完成管状工件内表面的加工，电解液通过回流管循环回流至储液槽内。
21、本发明公开了以下技术效果：
22、本发明通过脉冲电源和超声振动辅助协同作用，脉冲电源可有效降低能耗，减小抛光过程中的热输入，降低烧蚀的风险，超声振动辅助可促进热和电解产物的排放，优化放电状态。
23、本发明适用于多种金属材料和不同直径的管道内表面抛光，具有广泛的应用前景。
1.一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，其特征在于：所述循环机构包括输送管(8)，所述输送管(8)一端与所述储液槽(5)固定连通，所述输送管(8)另一端固定连接有伸缩管(11)，所述伸缩管(11)与所述阴极棒(13)的顶端对应设置，所述输送管(8)上沿输送方向依次设置有过滤器(6)、水泵(7)、节流阀(9)和流速测量仪。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，其特征在于：所述底座(1)顶面水平安装有第一电动滑轨，所述支架(15)固定连接在所述第一电动滑轨的滑块上。
4.根据权利要求1所述的一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，其特征在于：所述竖向移动组件包括竖向固定连接在所述固定板上的第二电动滑轨，所述工作台固定连接在所述第二电动滑轨的滑块上。
5.根据权利要求1所述的一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，其特征在于：所述阴极棒(13)包括金属芯(131)和绝缘套(132)，所述金属芯(131)固定在所述抛光棒的内壁，所述绝缘套(132)套设在所述抛光棒的外壁，所述金属芯(131)的侧壁、所述绝缘套(132)的侧壁分别开设有环形槽(133)，且所述金属芯(131)侧壁的所述环形槽(133)与所述绝缘套(132)外壁的所述环形槽(133)对应设置。
6.根据权利要求1所述的一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，其特征在于：所述超声振动辅助系统包括超声发生器(3)，所述超声发生器(3)安装在所述底座(1)上，所述工作台上安装有绝缘板，所述绝缘板内安装有若干压电陶瓷振子，所述超声发生器(3)与所述压电陶瓷振子信号连接，所述导电夹具固定在所述绝缘板上。
7.根据权利要求1所述的一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，其特征在于：所述脉冲电源(2)的脉冲电压为0-600v，占空比为0-99％，频率为0-100khz。
8.根据权利要求1所述的一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，其特征在于：所述废液收集槽(17)内安装有过滤网(16)。
9.一种脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光方法，基于权利要求1-8任一项所述的脉冲电源协同超声辅助管道内表面抛光装置，其特征在于，包括如下步骤：
