本發(fā)明涉及表面處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

表面強(qiáng)度是衡量工件質(zhì)量好壞的指標(biāo)，尤其是對(duì)表面形狀復(fù)雜，工作時(shí)受摩擦較多的工件，如齒輪、棘輪等更加重要。表面強(qiáng)度低，容易產(chǎn)生磨損等缺陷，影響工件的使用性能和壽命。

同樣的，工件表面的光潔度，也是衡量工件質(zhì)量好壞的一個(gè)指標(biāo)。對(duì)于表面形狀較為復(fù)雜的齒輪(或棘輪)等工件而言，采用傳統(tǒng)的加工方式，難以達(dá)到較佳的表面光潔度，甚至是一些看得見的毛刺都難以被拋光。也就是說，該類工件在進(jìn)行表面處理時(shí)，往往效果較差，且會(huì)有一些死角難以進(jìn)行表面處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備，它具有能夠強(qiáng)化工件表面，同時(shí)對(duì)工件表面的毛刺進(jìn)行處理的特點(diǎn)。本發(fā)明還公開了一種基于射流的表面強(qiáng)化方法。

本發(fā)明所采用的第一個(gè)技術(shù)方案是：

一種基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備，用于對(duì)工件的表面進(jìn)行強(qiáng)化，該基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備包括底架，其特征在于：所述底架上具有工作腔，在工作腔內(nèi)設(shè)有用于放置工件的工作臺(tái)、朝向工作臺(tái)方向的射流噴頭和罩設(shè)在工作臺(tái)上的工作罩，其中，射流噴頭和工作罩相對(duì)設(shè)置，射流噴頭輸出具有預(yù)設(shè)壓力的流體，工作罩上設(shè)有磨料發(fā)射裝置，磨料發(fā)射裝置通過工作罩向工作臺(tái)方向輸出磨料，該底架上還設(shè)有用以過濾磨料的濾網(wǎng)，濾網(wǎng)位于射流噴頭與工作臺(tái)之間。

進(jìn)一步的，所述工作罩內(nèi)設(shè)有呈球面形的反射罩，該反射罩朝向工作臺(tái)方向彎曲，在反射罩上設(shè)有用以輸出磨料的透料孔。

進(jìn)一步的，所述工作臺(tái)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的工作平臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作平臺(tái)旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，所述工作平臺(tái)上預(yù)設(shè)與射流噴頭相配合的多個(gè)孔洞。

進(jìn)一步的，所述磨料發(fā)射裝置包括存儲(chǔ)磨料的磨料倉、連接至磨料倉和工作罩的輸送管道、及連接至輸送管道的動(dòng)力源，工作罩上開有磨料進(jìn)口，動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)磨料沿輸送管道從磨料進(jìn)口中輸出。

進(jìn)一步的，所述底架安裝有與工作腔導(dǎo)通的液體回收機(jī)構(gòu)，液體回收機(jī)構(gòu)回收經(jīng)所述濾網(wǎng)過濾的流體。

進(jìn)一步的，所述基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備還包括帶動(dòng)工作罩往復(fù)運(yùn)動(dòng)的往復(fù)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述往復(fù)機(jī)構(gòu)包括帶動(dòng)工作罩移動(dòng)的偏心輪組件和引導(dǎo)工作罩移動(dòng)方向的導(dǎo)向組件。

進(jìn)一步的，所述偏心輪組件包括偏心輪、安裝在工作罩上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸及連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸與偏心輪的連桿，偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)使得連桿帶動(dòng)工作罩往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備所具有的優(yōu)點(diǎn)是：能夠強(qiáng)化工件表面，同時(shí)對(duì)工件表面的毛刺進(jìn)行處理。本發(fā)明的基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備在工作時(shí)，射流噴頭向上噴出高壓液體，帶起磨料對(duì)工件如齒輪的表面進(jìn)行沖擊打磨，同時(shí)，還有部分流體射出工件后與從工作罩中噴出的磨料混合加工齒輪的另一面，不僅打磨效果較佳，且沒有加工死角。

本發(fā)明所采用的第二個(gè)技術(shù)方案是：

一種基于射流的表面強(qiáng)化方法，用于對(duì)工件的表面進(jìn)行強(qiáng)化，所述方法采用前述基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備予以完成，包括以下步驟：

(1)將工件放置在工作腔內(nèi)的工作臺(tái)上，然后封閉工作腔；

(2)開啟磨料發(fā)射裝置，使磨料發(fā)射裝置沿工作罩向工作臺(tái)方向輸出磨料；

(3)開啟射流噴頭，使射流噴頭向工作臺(tái)方向輸出流體，射流噴頭輸出流體的壓力為20-60mpa；

(4)開啟旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)使之帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)；

(5)開啟液體回收機(jī)構(gòu)，使工作腔內(nèi)的流體經(jīng)濾網(wǎng)過濾后通過液體回收機(jī)構(gòu)回收并循環(huán)使用；

(6)通過射流噴頭輸出流體混合磨料往復(fù)沖刷工件表面，同時(shí)部分流體沖出工件后混合從工作罩上輸入的磨料并從工作罩反彈至工件另一側(cè)表面，循環(huán)該步驟至預(yù)設(shè)時(shí)間后結(jié)束。

在步驟(2)中還包括，開啟往復(fù)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作罩往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的零件表面射流強(qiáng)化方法所具有的優(yōu)點(diǎn)是：強(qiáng)化工件表面，同時(shí)拋光效果也較佳。該表面強(qiáng)化方法充分發(fā)揮了基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，通過設(shè)定合理的射流液體的噴射壓力，使工件得到了較好的拋光。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的主視剖視圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2的主視剖視圖。

圖3是本發(fā)明的往復(fù)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

100、工件。

10、底架，11、工作腔；12、工作臺(tái)；13、濾網(wǎng)。

20、射流噴頭；21、射流供給機(jī)構(gòu)。

30、液體回收機(jī)構(gòu)。

40、工作罩；41；磨料進(jìn)口；42、反射罩；421、透料孔。

50、磨料發(fā)射裝置，51、磨料倉，52、動(dòng)力源；53、輸送管道。

60、往復(fù)機(jī)構(gòu)；61、偏心輪組件；611、偏心輪；612、連桿；613、轉(zhuǎn)動(dòng)軸；62、導(dǎo)向組件；621、滑軌；622、滑塊。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

見圖1所示：一種基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備，用于對(duì)工件100進(jìn)行表面打磨。

具體的講，該基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備包括底架10，在底架10上具有工作腔11。該工作腔11內(nèi)設(shè)有用于放置工件100的工作臺(tái)12。顯然，該工作臺(tái)12包括工作平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(圖中未標(biāo)示)，工作平臺(tái)可呈水平狀設(shè)置，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可采用如電機(jī)或帶減速裝置的電機(jī)，工作平臺(tái)安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸上，使得該工作臺(tái)12可以旋轉(zhuǎn)。該工作臺(tái)12上設(shè)有濾網(wǎng)13以及開口朝上的射流噴頭20。工作平臺(tái)上預(yù)設(shè)與射流噴頭20相配合的多個(gè)孔洞，射流可從孔洞中輸出。射流噴頭20和濾網(wǎng)13均位于工件100的下方，但是該濾網(wǎng)13最好位于射流噴頭20的上方，濾網(wǎng)13上的孔的直徑小于磨粒的外徑。射流噴頭20連接有能提供具有壓力的通常為液體的射流供給機(jī)構(gòu)，從而可以噴出具有預(yù)設(shè)壓力的流體。同時(shí)，該工作臺(tái)12下方設(shè)有液體回收機(jī)構(gòu)，該工作臺(tái)12上方設(shè)有工作罩40。工作罩40與射流噴頭20相對(duì)設(shè)置在工作臺(tái)12的上下兩側(cè)，該工作罩40罩設(shè)在該底架10上，工作腔11位于該工作罩40內(nèi)。

在使用時(shí)，打開工作腔11，將磨料和需要進(jìn)行表面處理的工件100，如大齒輪、小齒輪或棘輪等工件100放置于工作臺(tái)12上后，關(guān)閉工作腔11。通過控制面板啟動(dòng)工作臺(tái)12并使之旋轉(zhuǎn)；啟動(dòng)射流供給機(jī)構(gòu)21，使射流噴頭20噴出流體。啟動(dòng)磨料發(fā)射裝置50，向工作罩40內(nèi)噴射磨料，或者使磨粒與流體混合后進(jìn)入到工作腔11中。流體帶動(dòng)磨料對(duì)工件100的表面往復(fù)打磨，使工件100表面的毛刺等得以較好的清理。當(dāng)流體與磨料分別輸入時(shí)，流體還有部分沖出工件100向工作罩40方向噴射，并與磨料在空中相撞，流體和磨料在沖擊到工作罩40后反彈至工件100表面，使之對(duì)工件100的另一側(cè)表面進(jìn)行加工，確保工件100具有較佳的表面光潔度。同時(shí)，射流噴頭20噴出的液體落下后落至該濾網(wǎng)13上，經(jīng)該濾網(wǎng)13過濾后，由該液體回收機(jī)構(gòu)予以回收繼而得到循環(huán)利用。

實(shí)施例2

和實(shí)施例1的不同僅在于：結(jié)合圖2所示，磨料發(fā)射裝置50包括存儲(chǔ)磨料的磨料倉51、連接至磨料倉51和工作罩40的輸送管道53、及連接至輸送管道53的動(dòng)力源52。工作罩40上開有磨料進(jìn)口41，動(dòng)力源52驅(qū)動(dòng)磨料沿輸送管道53從磨料進(jìn)口41中輸出。該工作罩40上開有磨料進(jìn)口41，以便于能夠在加工過程中持續(xù)加入磨料。該工作罩40內(nèi)部位于該工件100的上方設(shè)有呈球面形的反射罩42，且該反射罩42上設(shè)有用以輸出磨料的透料孔421。即，該反射罩42類似于一開口朝下的鍋體。

這樣，在加工個(gè)體較大的工件100如大齒輪時(shí)，將工件100放置于工作臺(tái)12上。接著，從該工作罩40的磨料進(jìn)口41加入磨料，磨料經(jīng)透料孔421進(jìn)入該反射罩42的下方。之后，啟動(dòng)射流噴頭20，射流噴頭20噴出的高壓流體攜帶磨料對(duì)齒輪的下表面進(jìn)行打磨，而部分流體攜帶磨料從齒輪的中孔向上噴出，經(jīng)該反射罩42的反射，對(duì)工件100的上表面進(jìn)行加工。

較優(yōu)的方式是，結(jié)合圖2和圖3所示，基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備還包括帶動(dòng)反射罩42往復(fù)運(yùn)動(dòng)的往復(fù)機(jī)構(gòu)60。往復(fù)機(jī)構(gòu)60包括帶動(dòng)工作罩40移動(dòng)的偏心輪611組件61和引導(dǎo)工作罩40移動(dòng)方向的導(dǎo)向組件62。其中，偏心輪611組件61包括偏心輪611、安裝在反射罩42上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸613及連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸613與偏心輪611的連桿612，偏心輪611轉(zhuǎn)動(dòng)使得連桿612帶動(dòng)工作罩40往復(fù)運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向組件62包括滑軌621和滑設(shè)于滑軌621上的滑塊622，滑塊622與工作罩40固定。即，在加工時(shí)，該往復(fù)機(jī)構(gòu)60帶動(dòng)工作罩40和工作罩40內(nèi)的反射罩42不停沿平行與工作臺(tái)12的方向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，工件100在進(jìn)行加工時(shí)，不僅呈旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的接受流體，且磨料和流體的混合物會(huì)在反射罩42的作用下，壓力發(fā)生反復(fù)變化，加工更加全面，使加工效果更佳。

實(shí)施例3

一種基于射流的表面強(qiáng)化方法，用于對(duì)工件100的表面進(jìn)行強(qiáng)化。

具體而言，該基于射流的表面強(qiáng)化方法采用實(shí)施例1或2的基于射流的表面強(qiáng)化設(shè)備予以完成，包括以下步驟：

(1)將工件100放置在工作腔11內(nèi)的工作臺(tái)12上，然后封閉工作腔11。

(2)開啟磨料發(fā)射裝置50，使磨料發(fā)射裝置50沿工作罩40向工作臺(tái)12方向輸出磨料。

(3)開啟射流噴頭20，使射流噴頭20向工作臺(tái)12方向輸出流體，噴射時(shí)間根據(jù)加工工件100予以設(shè)定，并沒有特殊要求。射流噴頭20所噴液體的壓力為20-60mpa。比如，射流噴頭20所噴液體的壓力為20、30、40、50或60mpa。

(4)開啟旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)12使之帶動(dòng)工件100旋轉(zhuǎn)。

(5)開啟液體回收機(jī)構(gòu)30，使工作腔11內(nèi)的流體經(jīng)濾網(wǎng)13過濾后通過液體回收機(jī)構(gòu)30回收并循環(huán)使用。

(6)通過射流噴頭20輸出流體混合磨料往復(fù)沖刷工件100表面，同時(shí)部分流體沖出工件100后混合從工作罩40上輸入的磨料并從工作罩40反彈至工件100另一側(cè)表面，循環(huán)該步驟至預(yù)設(shè)時(shí)間后結(jié)束。

(7)取出工件100進(jìn)行烘干或常溫晾干。

需要注意的是，噴頭直接噴射至工件100表面時(shí)，射流液體的壓力損失不應(yīng)超過10％。

其中，在步驟(2)中還包括，開啟往復(fù)機(jī)構(gòu)60帶動(dòng)工作罩40往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

采用實(shí)施例3所述的方式處理的工件100和常規(guī)方法處理的工件100相比，經(jīng)100人目測(cè)，有85人認(rèn)為拋光效果相對(duì)較好。說明，實(shí)施例3所述的方法的拋光效果總體較佳。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。