[發明專利]氣動式數控噴丸強化機

無效

• 申請號: 200810045854.6
• 申請日: 2008-08-22
• 公開（公告）號: CN101338359A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 唐凱
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: C21D7/06
• 分類號: C21D7/06
• 代理公司: 成飛（集團）公司專利中心
• 代理人: 郭純武

技術領域

本發明涉及一種可以顯著提高零部件抗疲勞性能和抗應力腐蝕能力，延長使用壽命的表面噴丸強化處理設備。

背景技術

噴丸強化機是用于對零件進行表面強化的設備，它通過大量高速運動的彈丸撞擊零件表面，使其表面層發生塑性變形并形成殘余壓應力，從而提高零件抗疲勞性能和抗應力腐蝕能力，延長其使用壽命的表面噴丸強化處理設備。

噴丸強化機主要按彈丸推進方式分為氣動式噴丸強化機和離心式噴丸強化機，氣動式噴丸強化機是利用壓縮空氣推動彈丸形成高速的彈丸流來對工件表面進行強化處理。噴丸強度是噴丸強化機的重要性能指標，其主要影響因素包括彈丸種類(球、線)，丸粒大小(S-110、170、230等)，彈丸材料(鋼丸、陶瓷丸、玻璃丸)，彈丸速度，噴頭與零件表面距離，噴丸角度，噴丸時間和噴丸覆蓋率。噴丸強化機關鍵的也在于對以上重要影響因素的控制。

目前現有技術的噴丸強化機多為結構簡單，功能單一的簡易噴丸強化機。一般由噴丸室、噴丸罐、彈丸回收及處理裝置、除塵裝置、電氣系統組成。通常不具備有數控機械手及旋轉工作臺，不能對內孔進行噴丸，也未配置彈丸流量控制閥。其中有很大一部分還是手持式噴丸機，而多坐標數控噴丸機的目前還極少，一般也只做到四坐標控制。

現有技術的噴丸強化機噴槍一般不實現距離及角度的精確自動控制，在加工的如鋼板、彈簧等質量要求不高的零件時能滿足其工藝要求，但在加工連桿、葉片等表面形面較為復雜，對噴丸強度及覆蓋率等要求較高的零件時，這類噴丸強化機則不能滿足要求。對較大曲面零件的加工，只能采用直線移動軌跡進行噴丸，噴丸強度及覆蓋率將受很大影響，且為實現零件表面均勻噴丸，需要多次對零件進行裝夾，加工效率較低。而彈丸流量未加精確控制將直接影響彈丸速度及覆蓋率從而影響噴丸強度的大小，造成實際噴丸強度與產品要求差值較大。

現有技術噴丸強化機的不足之處還在于彈丸速度，噴頭與零件表面距離，噴丸角度和噴丸覆蓋率等主要影響噴丸強度的因素不能精確控制，由于其性能及自動化程度低等原因無法完全滿足加工要求，噴丸加工質量普遍不高。

此外，現有技術的噴丸強化機一般其底部設置有大漏斗和絞龍加斗式提升裝置，需要深地坑，機械故障率較高，維護困難。

發明內容

為提高噴丸加工質量，解決復雜零件噴丸加工時噴丸強化機不能精確控制彈丸速度，噴頭與零件表面距離，噴丸角度和噴丸覆蓋率的不足之處，本發明提供一種能夠對零件不同形面進行準確、均勻噴丸處理的氣動式數控噴丸強化機，以解決上述現有技術存在的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種數控噴丸強化機，主要包括，噴丸室、噴丸罐、彈丸回收及處理裝置、除塵裝置、電控裝置，其特征在于，其噴丸室內設置有由CNC控制的，具有C向旋轉及Y向移動二個自由度的數控旋轉工作臺，以及具有B、C向轉動及X、Z向移動四個自由度的數控機械手。工件裝夾于工作臺上，由數控機械手夾持外壁噴槍對工件外表面進行噴丸強化。數控機械手移動機構的Z向拖板上垂直安裝有可拆卸式內孔噴槍，可對工件內孔表面進行噴丸強化。

本發明相比于現有技術具有如下有益效果。

本發明由數控系統控制彈丸流實現多自由度位置及速度精確控制，可以針對不同零件編制加工程序，對零件不同形面進行準確的噴丸處理。噴頭與零件表面距離、噴丸角度的精確控制通過數控旋轉工作臺及數控機械手實現五坐標多軸聯動控制，并可對大尺寸零件及工件內孔表面進行加工。相比于現有技術適應性較好，自動化程度高，并可實現彈丸流量的精確控制。數控機械手驅動裝置置于噴丸室外部，可減小機械系統故障。可充分利用數控系統的示教功能實現零件加工，簡化程序編制工作，控制更為靈活。

噴丸室內形成的自上而下氣流，能見度較好，室內粉塵濃度相對較低，簡化了機械部分，降低了維護成本，工作環境也有所改善。與傳統的底部設置大漏斗，絞龍加斗式提升相比，沒有深地坑。本發明采用的由蜂窩吸塵地板組成的風力回收裝置結構簡單，維護方便，同一套系統可滿足回收及噴丸室除塵的功能。

附圖說明

下面結合附圖詳細說明依據本發明氣動式數控噴丸強化機的細節和工作情況。

圖1是本發明數控噴丸強化機的組成結構正向透視圖。

圖2是圖1噴丸室的側向透視圖。

圖3是數控機械手夾持外壁噴槍的工作原理圖。

圖4是數控旋轉工作臺的工作原理圖。