本技術(shù)涉及金屬表面處理,尤其是涉及一種用于諧波柔輪表面強化的微粒噴丸機。
背景技術(shù):
1、噴丸處理是國際廣泛采用的一種金屬表面強化工藝,即使用丸粒轟擊工件表面并植入殘余壓應(yīng)力,提升工件疲勞強度的冷加工工藝,其中微粒噴丸作為一種特殊的噴丸工藝,通過壓縮空氣將微粒丸料(彈丸大?。?.02mm-0.1mm?)加速到很高的速度(100~250m/s),然后撞擊被處理零部件表面,形成表層硬度和殘余壓應(yīng)力很高的表面冷作硬化層,增強材料抗磨損能力,倍數(shù)級提升疲勞性能。
2、諧波減速器是一種獨特的機械齒輪系統(tǒng),其具備有零齒隙、高精度、高扭矩等特性,同時在輕便緊湊的結(jié)構(gòu)中具有較高的減速比。諧波減速器由三個關(guān)鍵部件組成,分別為:波發(fā)生器、柔輪及鋼輪。其中柔輪的形狀可分為杯形和禮帽形,作為一種薄壁的高精密金屬零部件,柔輪是由柔韌性及高抗扭性的合金鋼材料制成,柔輪壁面較薄,以便受波發(fā)生器運動后產(chǎn)生形變,但形變會給柔輪本體帶來疲勞損傷,因而,如何提高柔輪的抗疲勞時效是提高諧波減速器壽命的關(guān)鍵之一。
3、在禮帽形柔輪工件的加工過程中,對于柔輪可噴丸部位和噴丸后的形變(一般圓度小于30微米,高度小于80微米)要求非常苛克,因此對于其噴丸用的工藝精度要求非常高,當禮帽形柔輪工件在進行噴丸作業(yè)時,需要對不同部位選用不同壓力、不同速度進行噴丸,其形變量主要是對禮帽型柔輪的上下法蘭進行噴丸強化時所造成的,因此,通常需要精確控制噴上下法蘭的壓力和噴丸時的速度,并保證流量穩(wěn)定,從而盡量減小噴丸后柔輪的形變量。
4、針對上述禮帽形柔輪工件的加工而言,目前市場上的微粒噴丸機通常是由傳統(tǒng)常規(guī)直徑丸料噴丸機轉(zhuǎn)化而來。由于超精密傳動零部件的工藝要求與普通傳動零部件的要求不同,所以在使用上述轉(zhuǎn)化型的噴丸機對禮帽形柔輪工件表面植入殘余應(yīng)力時,存在表面殘余應(yīng)力植入效果差、生產(chǎn)效率低且噴丸效果不穩(wěn)定等問題;此外,上述轉(zhuǎn)化型噴丸機用于微粒丸料噴丸過程中時,丸料容易以粉塵形式外泄,從而導致整體使用成本增加,整體使用較為不便。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了實現(xiàn)在對禮帽形柔輪工件表面植入殘余應(yīng)力的過程中,確保柔輪表面殘余應(yīng)力植入效果,同時減緩微粒丸料以粉塵形式外泄的情況,本技術(shù)提供一種用于諧波柔輪表面強化的微粒噴丸機。
2、本技術(shù)提供的一種用于諧波柔輪表面強化的微粒噴丸機,采用如下的技術(shù)方案:
3、一種用于諧波柔輪表面強化的微粒噴丸機,包括機體,所述機體上設(shè)置有密閉的腔室,所述腔室內(nèi)轉(zhuǎn)動設(shè)置有用于放置待加工柔輪的操作臺,所述腔室內(nèi)設(shè)置有噴槍、用于回收并過濾噴丸的循環(huán)過濾篩分模塊、以及用于驅(qū)使所述操作臺旋轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動件,所述機體上還設(shè)置有用于供氣和供電的電氣控制模塊、用于驅(qū)使所述噴槍移動的三維驅(qū)動模塊。
4、通過采用上述技術(shù)方案,使用時,通過電氣控制模塊向噴丸機整體的運行供氣和供電,通過三維驅(qū)動模塊驅(qū)使噴槍移動,再配合第一驅(qū)動件驅(qū)使操作臺轉(zhuǎn)動,從而對諧波柔輪的不同角度進行噴丸加工,以此確保柔輪表面殘余應(yīng)力植入效果,再通過封閉的腔室配合循環(huán)過濾篩分模塊的使用,實現(xiàn)對噴出的噴丸回收并過濾雜質(zhì),之后再將噴丸循環(huán)供給噴槍,以此實現(xiàn)噴丸的循環(huán)使用,同時也減緩微粒丸料以粉塵形式外泄的情況,節(jié)省了加工成本。
5、優(yōu)選的,所述三維驅(qū)動模塊包括固定在所述機體上的第一固定座、沿水平方向滑移在所述第一固定座上的第一滑座、用于驅(qū)使所述第一滑座滑移的第二驅(qū)動件、固定在所述第一滑座上的第二固定座、沿豎直方向滑移在所述第二固定座上的第二滑座、用于驅(qū)使所述第二滑座滑移的第三驅(qū)動件、固定在所述第二滑座上的安裝座、轉(zhuǎn)動在所述安裝座上的第三固定座、用于驅(qū)使所述第三固定座轉(zhuǎn)動的驅(qū)動組件,所述噴槍安裝在所述第三固定座上。
6、通過采用上述技術(shù)方案,使用時,通過第二驅(qū)動件驅(qū)使第一滑座移動、通過第三驅(qū)動件驅(qū)使第二滑座移動、通過驅(qū)動組件驅(qū)使第三固定座轉(zhuǎn)動,以此實現(xiàn)控制噴槍的位置的角度,從而實現(xiàn)對柔輪表面不同位置的噴丸加工,進而確保了柔輪表面殘余應(yīng)力植入效果。
7、優(yōu)選的,所述驅(qū)動組件包括轉(zhuǎn)動在所述安裝座上的第一轉(zhuǎn)動軸、安裝在所述安裝座上用于驅(qū)使所述第一轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的第四驅(qū)動件、轉(zhuǎn)動在所述安裝座上的第二轉(zhuǎn)動軸、設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)動軸和第二轉(zhuǎn)動軸之間的減速機,所述第一轉(zhuǎn)動軸的軸線和第二轉(zhuǎn)動軸的軸線呈垂直設(shè)置,且所述第一轉(zhuǎn)動軸與所述減速機的輸入軸同軸固定連接,所述第二轉(zhuǎn)動軸與所述減速機的輸出軸同軸固定連接,所述第三固定座固定在所述第二轉(zhuǎn)動軸上。
8、通過采用上述技術(shù)方案,使用時通過第四驅(qū)動件驅(qū)使第一轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動,在減速機的作用下,第一轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動同步帶動第二轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動,從而帶動第三固定座帶動,以此實現(xiàn)帶動噴槍繞第二轉(zhuǎn)動軸的軸線轉(zhuǎn)動的目的。
9、優(yōu)選的,所述循環(huán)過濾篩分模塊包括用于向所述噴槍內(nèi)供料的料倉、用于向所述料倉內(nèi)供料的真空上料機、用于回收丸料的回收倉、用于對丸料過濾篩分的篩分組件,所述篩分組件位于所述料倉和真空上料機之間,所述料倉、真空上料機、回收倉和篩分組件之間通過輸料管道連通,所述回收倉開口與所述腔室內(nèi)連通。
10、通過采用上述技術(shù)方案,使用時通過真空上料機提供負壓狀態(tài),將回收倉內(nèi)的丸料通過輸料管道進入真空上料機的容器內(nèi),再從真空上料機的容器內(nèi)進入篩分組件,經(jīng)過篩分組件的篩選后將完好的丸料輸入料倉,之后沿料倉流向噴槍,最終從噴槍噴出,噴出的丸料擊打在柔輪表面后反彈再次落入回收倉,以此實現(xiàn)丸料的循環(huán)使用,整體使用簡單便捷,同時真空上料機上料,保證了丸料的回收效率,也有效的減緩了丸料容易堆堵在輸料管道中的可能性。
11、優(yōu)選的,所述篩分組件包括超聲波旋振篩和廢料收集桶,所述超聲波旋振篩上開設(shè)有用于排出廢料的第一出口、用于排出丸料的第二出口,所述第一出口與所述廢料收集桶連通,所述第二出口與所述料倉連通。
12、通過采用上述技術(shù)方案,使用時,通過超聲波旋振篩對丸料進行篩分,以此將丸料中變?yōu)榉蹓m或夾帶的雜質(zhì)從第一出口排出至廢料收集桶,完好的微小丸料則從第二出口進入料倉,以便于后續(xù)的循環(huán)使用,此外,采用超聲波旋振篩保證了微粒丸料的篩分效率,避免粉塵狀丸料堵塞篩網(wǎng)的現(xiàn)象發(fā)生。
13、優(yōu)選的,所述機體包括第一箱體和固定在所述第一箱體上的護欄,所述腔室設(shè)置在所述第一箱體上,所述第一箱體上開設(shè)有放料口,所述第一箱體上轉(zhuǎn)動連接有用于封堵所述放料口的翻轉(zhuǎn)門,所述翻轉(zhuǎn)門上設(shè)置有第一密封結(jié)構(gòu),所述第一箱體上設(shè)置有用于驅(qū)使所述翻轉(zhuǎn)門轉(zhuǎn)動的第五驅(qū)動件,所述翻轉(zhuǎn)門上固定連接有翻轉(zhuǎn)臺,所述操作臺和所述第一驅(qū)動件均設(shè)置在所述翻轉(zhuǎn)臺上,所述護欄上開設(shè)有用于對所述翻轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動進行避讓的避讓槽。
14、通過采用上述技術(shù)方案,使用時,通過第五驅(qū)動件驅(qū)使翻轉(zhuǎn)門旋轉(zhuǎn),從而將操作臺旋轉(zhuǎn)至腔室外,以此便于工作人員將柔輪放在操作臺上或是更換柔輪,當柔輪隨操作臺轉(zhuǎn)入腔室內(nèi)后,再通過第一密封結(jié)構(gòu)對翻轉(zhuǎn)門和第一箱體之間的連接縫隙密封,以此確保腔室內(nèi)處于密閉環(huán)境,整體使用簡單便捷。
15、優(yōu)選的,所述第一密封結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述翻轉(zhuǎn)門周側(cè)的密封氣囊,所述翻轉(zhuǎn)門周側(cè)開設(shè)有放置槽,所述密封氣囊位于所述放置槽內(nèi)。
16、通過采用上述技術(shù)方案,使用時當操作臺隨翻轉(zhuǎn)門轉(zhuǎn)動至腔室內(nèi)后,即可通過電氣控制模塊對密封氣囊供氣,使得密封氣囊膨脹至抵緊第一箱體上放料口的側(cè)壁,以此機殼實現(xiàn)對翻轉(zhuǎn)門和第一箱體之間的連接縫隙的密封。
17、優(yōu)選的,所述翻轉(zhuǎn)臺設(shè)置有兩個,且兩個所述翻轉(zhuǎn)臺對稱設(shè)置在所述翻轉(zhuǎn)門的兩側(cè),所述操作臺設(shè)置有若干個,且一部分所述操作臺設(shè)置在一個所述翻轉(zhuǎn)臺上,另一部分所述操作臺設(shè)置在另一個所述翻轉(zhuǎn)臺上,所述第一驅(qū)動件對應(yīng)所述操作臺設(shè)置多個。
18、通過采用上述技術(shù)方案,使用時通過在翻轉(zhuǎn)門的兩側(cè)均設(shè)置翻轉(zhuǎn)臺,在兩個翻轉(zhuǎn)臺上均設(shè)置若干個操作臺,以此實現(xiàn)對若干個柔輪同步加工,同時通過翻轉(zhuǎn)門的翻轉(zhuǎn),實現(xiàn)交替換料的目的,整體使用簡單方便,同時也提高了加工的效率。
19、優(yōu)選的,所述第一箱體上開設(shè)有檢修口,所述第一箱體上設(shè)置有用于封堵所述檢修口的檢修門,所述檢修門上設(shè)置有用于對檢修門和第一箱體之間連接縫隙密封的第二密封結(jié)構(gòu)。
20、通過采用上述技術(shù)方案,使用時,通過設(shè)置檢修口便于使用人員對腔室內(nèi)的設(shè)備進行維護,通過檢修門和第二密封結(jié)構(gòu)的配合使用,確保了在非維護時間段腔室內(nèi)的密封效果。
21、優(yōu)選的,所述第一箱體上開設(shè)有補氣口,所述補氣口與所述腔室內(nèi)連通,所述補氣口處設(shè)置有異物隔離沖孔板。
22、通過采用上述技術(shù)方案,使用時,由于循環(huán)過濾模塊的使用會使腔室內(nèi)處于負壓狀態(tài),此時可通過補氣口向腔室內(nèi)補充氣體,補氣口處設(shè)置的異物隔離沖孔板則用于防止腔室內(nèi)少量氣體從補氣口外泄導致的丸料泄露。
23、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
24、通過電氣控制模塊控制噴丸機的運行,以此控制丸料的輸送,通過三維驅(qū)動模塊驅(qū)使噴槍移動,再配合第一驅(qū)動件驅(qū)使操作臺轉(zhuǎn)動,從而對諧波柔輪的不同角度進行噴丸加工,以此確保柔輪表面殘余應(yīng)力植入效果,再通過封閉的腔室配合循環(huán)過濾篩分模塊的使用,實現(xiàn)對噴出的噴丸回收并過濾雜質(zhì),之后再將噴丸循環(huán)供給噴槍,以此實現(xiàn)噴丸的循環(huán)使用,同時也減緩微粒丸料以粉塵形式外泄的情況,節(jié)省了加工成本;
25、通過采用真空上料機上料,保證了丸料的回收效率,也有效的減緩了丸料容易堆堵在輸料管道中的可能性,通過采用超聲波旋振篩保證了微粒丸料的篩分效率,避免粉塵狀丸料堵塞篩網(wǎng)的現(xiàn)象發(fā)生,以此確保了噴丸機運行的穩(wěn)定性;
26、通過翻轉(zhuǎn)門、檢修門、第一密封結(jié)構(gòu)和第二密封結(jié)構(gòu)的配合使用,實現(xiàn)了便于工作人員更換代加工的柔輪、以及對腔室內(nèi)設(shè)備維護的目的,同時也確保了噴丸機運行過程中,腔室內(nèi)的密封效果。