【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工件加工的，具体涉及一种工件处理设备及处理方法。
技术介绍
1、表面强化处理可以提高金属材料的表面硬度、疲劳强度和断裂强度等力学性能，喷丸、喷砂、空化水射流及超声波空化等方法是比较常见的表面处理方法。
2、表面喷丸处理是一种常见的金属表面强化技术，广泛用于提高金属材料表面硬度、抗疲劳性能以及抗腐蚀性能。但是，传统的喷丸处理技术一般通过丸料高速冲击金属表面并产生表面塑性变形，改善金属表层组织结构，植入有益残余压应力，进而实现表面强化的目的。该方法一般用于提高工件表面强度，该方法用于工件的强化处理较为单一，且无法清洗工件的外表面。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于改善现有工件处理设备处理方式单一，且无法清洗工件的外表面，提供的一种工件处理设备及处理方法。
2、其技术方案如下：
3、一种工件处理设备，包括水箱、射流机构和振动机构，所述射流机构包括水泵、主管和喷嘴，所述喷嘴的至少部分位于所述水箱内，所述喷嘴具有进水口和喷射口，所述主管的一端安装于所述进水口，所述喷射口朝向水箱内；所述水箱和水泵通过主管串联，以形成循环回路；
4、所述振动机构包括超声波发生器、换能器、第一支架以及变幅杆，所述换能器的第一端与所述超声波发生器电性连接，所述变幅杆的第一端安装于所述换能器的第二端，所述换能器通过变幅杆安装于第一支架上，所述喷嘴安装于所述变幅杆的第二端。
5、在其中一实施例中，所述喷嘴包括连接部和喷射部，所述喷射部通过连
6、在其中一实施例中，所述喷嘴具有两根支管和两个进口，两个所述进口相对设置，其中一个进口为进水口，并与主管连通，剩余一个进口为进气口；两根所述支管分别安装于所述进气口和进水口上，并均与所述导流腔连通。
7、在其中一实施例中，所述超声波发生器的超声波频率为20khz～40khz；所述超声波发生器的超声波密度为0.2w/cm2～0.8w/cm2；所述喷射口的喷射水压为10mpa～30mpa。
8、在其中一实施例中，所述工件处理设备还具有驱动机构、检测组件和第二支架，所述驱动机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件，所述第一驱动组件安装于第二支架上，所述第二驱动组件安装于所述第一驱动组件上，所述第一驱动组件用于驱动所述第二驱动组件在第一方向上移动；所述第三驱动组件安装于所述第二驱动组件上，所述第二驱动组件用于驱动所述第三驱动组件在第二方向上移动；所述检测组件安装于所述第三驱动组件上，所述第三驱动组件用于驱动所述检测组件在第三方向上移动，所述检测组件始终位于所述水箱内的水面上方。
9、在其中一实施例中，所述第一驱动组件包括第一连接板、第一驱动件、主动轮、传动带、从动轮以及第一移动块，所述第一连接板安装于第二支架上，所述第一驱动件安装于第一连接板第一端，所述主动轮安装于所述第一驱动件的输出端，所述从动轮安装于第一连接板的第二端，并与第一连接板转动配合，所述传动带的两端分别与所述主动轮和从动轮传动连接；
10、所述第一连接板上具有导轨，所述导轨沿第一方向延伸设置，所述第一移动块与导轨滑动配合，所述第一移动块的第一端安装于传动带上，所述第二驱动组件安装于所述第一移动块的第二端。
11、在其中一实施例中,所述第二驱动组件包括第二连接板、第二驱动件、第一丝杆、第一导杆、第二移动块以及第一支撑板；所述第二连接板安装于所述第一移动块上，所述第二驱动件安装于所述第二连接板上，所述第一导杆安装于第二连接板上，所述第一丝杆安装于所述第二驱动件的输出端上，所述第一丝杆和第一导杆均沿第二方向延伸设置；
12、所述第二移动块套接于所述第一丝杆外，并与所述第一丝杆螺纹配合；所述第二移动块的至少部分套接于所述第一导杆外，并与所述第一导杆滑动配合；所述第一支撑板的第一端安装于所述第二移动块上，所述第三驱动组件安装于第一支撑板的第二端。
13、在其中一实施例中,所述第三驱动组件包括第三连接板、第三驱动件、第二丝杆、第二导杆、第三移动块，所述第三连接板安装于第一支撑板上，所述第三驱动件安装于所述第三连接板上，所述第二导杆安装于第三连接板上，所述第二丝杆安装于所述第三驱动件的输出端上，所述第二丝杆和第二导杆均沿第三方向延伸设置；
14、所述第三移动块套接于所述第二丝杆外，并与所述第二丝杆螺纹配合；所述第三移动块的至少部分套接于所述第二导杆外，并与所述第二导杆滑动配合；所述检测组件安装于所述第三移动块上。
15、在其中一实施例中,所述第三连接板在第三方向设有第一感应件和第二感应件，所述第三移动块位于所述第一感应件与第二感应件之间，所述第三移动块上具有与第一感应件或第二感应件配合的触发件；
16、所述检测组件包括第二支撑板、传感器以及探针，所述探针安装于传感器上，并位于所述水箱内的水面上方；所述传感器安装于所述第二支撑板的第一端，所述第二支撑板的第二端安装于所述第三移动块上。
17、本专利技术还提出一种工件的处理方法，包括以下步骤：
18、步骤一、将所述工件固定在无水的水箱中，再向水箱中通水，使水箱中的水浸没喷嘴的喷射口，启动超声波发生器，变幅杆带动喷嘴在水中发生高频震动；
19、步骤二、启动水泵，喷嘴的喷射口朝向工件的外表面喷射高速空化射流。
20、本专利技术所提供的技术方案具有以下的优点及效果：
21、此工件处理设备通过振动机构和射流机构对水箱内的工件进行空化流处理，并具有三种不同的工作模式；第一种模式为空化流处理模式，水箱和水泵通过主管串联，以形成循环回路，水泵施加压力，在入射压力驱动下，水流在经过空化喷嘴后形成带有空泡的高速射流，并与外流场静止水体发生剧烈的剪切作用，使流场内的局部区域失稳，并形成低压漩涡结构，此漩涡结构为空心的泡沫；空泡溃灭产生的冲击波作用于工件表面，从而对工件进行强化，本模式适用于对工件进行一般强度的表面强化处理。第二种模式为高频振动空化模式，通过超声波发生器与换能器连接，换能器将超声波转化为动能，并带动变幅杆震动，变幅杆的震动频率随着超声波频率变化，仅靠变幅杆带动喷嘴的高频振动产生空化气泡对工件进行处理，本模式适用于对工件进行表面清洗或对工件进行较低强度的表面强化处理。第三种为高频振动射流模式，通过变幅杆带动喷嘴在水中产生高频振动，同时喷嘴的喷射口高速喷出水流，喷嘴在震动的情况下喷射水流，产生高频振动射流空化效应，对工件表面进行强烈的冲击强化，本模式适用于对工件进行较高强度的表面强化处理。在高频振动空化模式中，喷嘴在水中震动频率较高，喷嘴震动产生的空化泡沫的数量或频率较低，主要是用于对工件外表面进行清洗，使工件外表面的杂质以及锈迹脱离；然后再通过空化流处理模式对清洗过后的工件进行一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.工件处理设备，其特征在于，包括水箱、射流机构和振动机构，所述射流机构包括水泵、主管和喷嘴，所述喷嘴的至少部分位于所述水箱内，所述喷嘴具有进水口和喷射口，所述主管的一端安装于所述进水口，所述喷射口朝向水箱内；所述水箱和水泵通过主管串联，以形成循环回路；
2.如权利要求1所述的工件处理设备，其特征在于，所述喷嘴包括连接部和喷射部，所述喷射部通过连接部安装于变幅杆上；所述喷射部呈倒锥状结构，所述喷射部具有空腔和导流腔，所述空腔和导流腔均呈倒锥状，且所述空腔与所述导流腔间隔设置；所述导流腔的顶部与主管连接，所述喷射口位于所述导流腔的底部。
3.如权利要求2所述的工件处理设备，其特征在于，所述喷嘴具有两根支管和两个进口，两个所述进口相对设置，其中一个进口为进水口，并与主管连通，剩余一个进口为进气口；两根所述支管分别安装于所述进气口和进水口上，并均与所述导流腔连通。
4.如权利要求1所述的工件处理设备，其特征在于，所述超声波发生器的超声波频率为20KHz～40KHz；所述超声波发生器的超声波密度为0.2W/cm2～0.8W/cm2；所述喷射口的喷射水压
5.如权利要求1至4中任意一项所述的工件处理设备，其特征在于，所述工件处理设备还具有驱动机构、检测组件和第二支架，所述驱动机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件，所述第一驱动组件安装于第二支架上，所述第二驱动组件安装于所述第一驱动组件上，所述第一驱动组件用于驱动所述第二驱动组件在第一方向上移动；所述第三驱动组件安装于所述第二驱动组件上，所述第二驱动组件用于驱动所述第三驱动组件在第二方向上移动；所述检测组件安装于所述第三驱动组件上，所述第三驱动组件用于驱动所述检测组件在第三方向上移动，所述检测组件始终位于所述水箱内的水面上方。
6.如权利要求5所述的工件处理设备，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一连接板、第一驱动件、主动轮、传动带、从动轮以及第一移动块，所述第一连接板安装于第二支架上，所述第一驱动件安装于第一连接板第一端，所述主动轮安装于所述第一驱动件的输出端，所述从动轮安装于第一连接板的第二端，并与第一连接板转动配合，所述传动带的两端分别与所述主动轮和从动轮传动连接；
7.如权利要求5所述的工件处理设备，其特征在于,所述第二驱动组件包括第二连接板、第二驱动件、第一丝杆、第一导杆、第二移动块以及第一支撑板；所述第二连接板安装于所述第一移动块上，所述第二驱动件安装于所述第二连接板上，所述第一导杆安装于第二连接板上，所述第一丝杆安装于所述第二驱动件的输出端上，所述第一丝杆和第一导杆均沿第二方向延伸设置；
8.如权利要求5所述的工件处理设备，其特征在于,所述第三驱动组件包括第三连接板、第三驱动件、第二丝杆、第二导杆、第三移动块，所述第三连接板安装于第一支撑板上，所述第三驱动件安装于所述第三连接板上，所述第二导杆安装于第三连接板上，所述第二丝杆安装于所述第三驱动件的输出端上，所述第二丝杆和第二导杆均沿第三方向延伸设置；
9.如权利要求8所述的工件处理设备，其特征在于,所述第三连接板在第三方向设有第一感应件和第二感应件，所述第三移动块位于所述第一感应件与第二感应件之间，所述第三移动块上具有与第一感应件或第二感应件配合的触发件；
10.工件的处理方法，其特征在于,包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.工件处理设备，其特征在于，包括水箱、射流机构和振动机构，所述射流机构包括水泵、主管和喷嘴，所述喷嘴的至少部分位于所述水箱内，所述喷嘴具有进水口和喷射口，所述主管的一端安装于所述进水口，所述喷射口朝向水箱内；所述水箱和水泵通过主管串联，以形成循环回路；
2.如权利要求1所述的工件处理设备，其特征在于，所述喷嘴包括连接部和喷射部，所述喷射部通过连接部安装于变幅杆上；所述喷射部呈倒锥状结构，所述喷射部具有空腔和导流腔，所述空腔和导流腔均呈倒锥状，且所述空腔与所述导流腔间隔设置；所述导流腔的顶部与主管连接，所述喷射口位于所述导流腔的底部。
3.如权利要求2所述的工件处理设备，其特征在于，所述喷嘴具有两根支管和两个进口，两个所述进口相对设置，其中一个进口为进水口，并与主管连通，剩余一个进口为进气口；两根所述支管分别安装于所述进气口和进水口上，并均与所述导流腔连通。
4.如权利要求1所述的工件处理设备，其特征在于，所述超声波发生器的超声波频率为20khz～40khz；所述超声波发生器的超声波密度为0.2w/cm2～0.8w/cm2；所述喷射口的喷射水压为10mpa～30mpa。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的工件处理设备，其特征在于，所述工件处理设备还具有驱动机构、检测组件和第二支架，所述驱动机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件，所述第一驱动组件安装于第二支架上，所述第二驱动组件安装于所述第一驱动组件上，所述第一驱动组件用于驱动所述第二驱动组件在第一方向上移动；所述第三驱动组件安装于所述第二驱动组件上，所述第二驱动组件用于驱动所述第三驱动组件在第二方向上移动；所述检测组...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭淑儿，刘熠杰，郭绪欣，唐文兵，
申请(专利权)人：广州曼翔医药有限公司，
类型：发明
国别省市：
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