微创手术器械用夹头零件的表面质量要求很高,在加工的最后一道工序必须采用光整加工才能满足要求。该种零件在经过数控加工后毛刺分布较广,棱边以及孔边残存大量毛刺且不易去除,目前生产中主要依赖于手工进行光整作业,加工效率低下且质量难以保证。本文针对该种零件自动化、绿色化的去毛刺问题,采用超声辅助磨料射流的加工方式,探索研究面向微创手术器械零件的去毛刺光整加工新技术。论文开展的主要研究工作如下:(1)设计制作了超声辅助磨料射流去毛刺的实验装置。在分析磨料射流以及超声辅助加工原理的基础上,进行了装置的磨料射流系统、超声辅助系统、升降机构以及夹具选型设计。其中超声辅助系统设计了一款带工具头喷嘴负载的变幅杆并完成部件的性能测定,实现该变幅杆在20kHz电压激励下工具头端部输出约30μm振幅的功能,为磨料射流加工中引入超声辅助提供现实参考。(2)设计开发了一套基于MFC和STM32的控制监测系统。通过电动调节阀、流量传感器、温度传感器等部件,实现流量控制、加工过程中温度以及流量信号的监测、加工数据存储等功能;系统采用模块化设计的理念,初步搭建了设备自动化运行的框架,方便后续其他功能的扩展。(3)开展了超声辅助磨料射流流场的数值模拟。在基于超声湍流强化机理分析后,采用Fluent软件分别仿真单一磨料射流和施加超声辅助后的宏观射流流场,通过对比流场的速度场分布以及湍动能的分布,分析超声辅助磨料射流流场的特点和优势,为后续工艺对比实验提供理论基础。(4)开展了超声辅助磨料射流去毛刺工艺实验研究。通过分散实验,获得了SiC磨料的最佳分散实验参数;采用单因素实验,针对加工过程中流量、靶距、磨料浓度、加工时间四个参数进行研究,初步获得了各个因素对加工质量的影响规律;通过正交实验获得了超声辅助磨料射流加工的最优实验参数:在泵流量150L/h,SiC磨料体积分数10%,磨料混合液pH值9,PVP-K30体积分数8%,靶距10mm,加工时间60s时,零件毛刺基本实现去除,并采用多组实验进行验证;采用了对比实验分析超声辅助磨料射流以及单一磨料射流的加工效果,实验结果表明超声辅助磨料射流去除毛刺质量较高,加工过程高效、可靠。