[发明专利]一种旋转式微盲孔空化装置

说明书

本发明公开空化强化加工领域中一种旋转式微盲孔空化装置，驱动电机的输出轴同轴连接转轴，转轴上套有齿轮，齿轮与水平布置的基座侧壁上设有的外齿啮合；带有微盲孔的工件竖直放置在基座正中间，工件的正上方表面紧密接触且连接带有中心通孔的O形垫块，O形垫块的正上方表面紧密接触且连接隔膜，密封腔室内注满液体；隔膜杆下端从壳体的通孔中伸入与隔膜固定连接，隔膜杆的上端与斜盘边缘处的下表面接触，斜盘的上表面是水平面，下表面是与上表面间有夹角的倾斜面。竖直工作台基座上段设置能上下移动的竖直移动工作台，竖直移动工作台通过支架固定连接斜盘；利用隔膜杆在斜盘上的匀速转动，进而使得隔膜产生往复运动，形成空化。

技术领域

本发明属于空化强化加工领域，尤其涉及一种对直径小于2mm的微小盲孔进行加工的装置。

背景技术

零部件或者构件种类的正朝着密集化、复杂化和微型化方向发展，对于具有高质量微盲孔结构的工件需求越来越多。对于微盲孔结构的工件，通常需要对其内孔表面进行强化，以提高其使用寿命。但目前由于受微盲孔结构以及加工工具运动干涉的限制，传统的机械喷丸强化与冷挤压强化加工技术难以将这一类工件加工到满足工业领域使用要求。机械喷丸强化加技术以微小弹丸为工作介质，利用高压风或压缩空气作动力，通过喷嘴将大量高速运动的弹丸连续喷射到零件表面，使金属表面产生强烈的塑性变形，形成一定厚度的形变硬化层达到强化的目的。对内孔进行强化时，喷嘴必须伸入到内孔中，对于孔径较小的盲孔，由于喷嘴移动受限，难以完成对整体内表面强化，且喷丸强化后的表面粗糙度也会相应地增大。挤压强化加工技术是用有一定过盈量的芯棒缓慢穿过待强化孔，使孔内表面引入压缩残余应力，从而提高孔的疲劳寿命，但由于较细的芯棒在挤压过程中容易发生断裂，所以该加工技术同样难以完成对微盲孔的强化。

发明内容

本发明的目的针对目前工件微盲孔强化技术存在的工艺复杂、加工困难、强化不充分等不足，提供了一种旋转式微盲孔空化装置，通过利用隔膜的往复运动不断改变待强化微盲孔中密封液体体积，实现微盲孔的空化，从而对其表面强化。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的：本发明包括竖直工作台基座和驱动电机，驱动电机的输出轴同轴连接转轴，转轴上套有齿轮，齿轮与水平布置的基座侧壁上设有的外齿啮合；带有微盲孔的工件竖直放置在基座正中间，微盲孔的开口朝上，工件的正上方表面紧密接触且连接带有中心通孔的O形垫块，O形垫块的正上方表面紧密接触且连接隔膜，隔膜、O形垫块、工件的微盲孔具有相同中心轴线，三者中间形成一个密封腔室，密封腔室内注满液体；工件、O形垫块和隔膜的外部共同罩有一个壳体，壳体与基座固定连接，壳体顶部正中间开有通孔，隔膜杆下端从壳体的通孔中伸入与隔膜固定连接，隔膜杆的上段径向延伸一个台阶轴，台阶轴与壳体之间的隔膜杆外套有弹簧；隔膜杆的上端与斜盘边缘处的下表面接触，斜盘的上表面是水平面，下表面是与上表面间有夹角的倾斜面；竖直工作台基座上段设置能上下移动的竖直移动工作台，竖直移动工作台通过支架固定连接斜盘；控制器通过控制线分别控制驱动电机旋转和竖直移动工作台上下移动。

基座、隔膜、O形垫块和工件都放置在储液箱中，储液箱和液池之间的管道上装有液体泵，控制器通过控制线连接液体泵；控制器控制液体泵往储液箱中供液后再依次装入工件、O形垫块、隔膜和壳体，使密封腔室内注满液体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1．本发明具有操作简单、便捷的特点，且值得注意的是本发明中所涉及到的斜盘可根据工作条件的需要定制，从而使得强化效率最大化。

2．本发明利用隔膜杆在斜盘上的匀速转动，进而使得隔膜产生往复运动，促使待强化微盲孔中的密封液体体积发生交变，周期性地改变了待强化孔中液体压力，形成空化，通过空泡溃灭所产生的高速水射流反复锤击待强化孔内壁完成强化；本装置所涉及的强化方式不受工件孔径的限制，因此可对不同形状、不同直径的微盲孔进行强化，通用性强。

3．本发明中的空化发生机构，通过旋转作用使空化泡充分接触孔壁，能够增强强化效果。