CN107443255B - 一种轴类零件喷丸设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴类零件喷丸设备，包括喷丸室和喷枪，喷丸室内设有研磨筒和夹持机构，待加工轴竖直穿过研磨筒夹持在夹持机构上，夹持机构夹持在待加工轴的两端使其保持竖直设置，并驱动待加工轴沿轴线转动，喷丸室内设有升降机构，夹持机构通过升降机构使待加工轴沿轴向在研磨筒内上下移动；喷枪设置在研磨筒的上筒口处并向斜下方向喷丸，喷枪的喷嘴与喷丸在待加工轴表面冲击点的连线，与待加工轴的轴线形成35°‑45°的夹角。本发明通过改变喷丸方向，使喷丸在冲击轴表面时在轴向方向形成的深度逐渐加深的长条形弹坑，既减少了轴外圆直径损失，又提高了镀膜在轴向的附着力，改善了轴类零件表面的喷丸效果。

Description

一种轴类零件喷丸设备

技术领域

本发明涉及喷丸设备技术领域，特别涉及一种轴类零件喷丸设备。

背景技术

喷丸加工是一种利用压缩空气或离心力等将如球状等喷丸喷出到被处理基材的表面，使其表面获得清洁、粗糙、硬化等效果的表面强化处理工艺。特别是表面粗糙化这一效果，对于基材表面的后续加工将会产生许多有益效果。通过喷丸加工对基材表面进行处理能够获得表面凸凹不平的粗糙化效果，从而使得随后的镀膜涂覆等工艺能够获得涂层与基材表面的凹凸相互啮合效果，从而极大的提高镀层的附着力。同时，喷丸加工的前处理还能获得清洁表面和提高表面硬度等效果，也在一定程度上辅助了随后的镀覆工艺。但是有关喷丸加工目前的研究还主要集中在平面等简单形状的基材表面处理，对于复杂表面形状例如圆柱形等，还缺乏广泛而系统的研究。

例如：申请号为201310432766.2的中国发明专利所述的一种喷丸加工工艺，是采用压缩空气喷丸设备对圆柱形基材表面进行喷丸处理，首先，对圆柱形基材表面进行打磨预处理，随后丙酮超声波清洗10-15min ；第二，将圆柱形基材固定在旋转轴上使之旋转；第三，调整压缩空气喷丸设备的喷嘴到工作位置后，实施喷丸加工，具体的加工参数为：喷嘴延长线与喷丸在基材表面冲击点处切线的夹角为30-40°且喷射方向与基材旋转方向相逆，喷丸为0.2-0.4mm粒径的白刚玉砂，喷射距离为60-80mm，喷射压力为0.4-0.6MPa，基材旋转速度为80-100rpm；其中，圆柱形基材的外径为60-80mm的金属管材；其中设置两个喷嘴，两个喷嘴的喷射方向分别对准圆柱形的最高点和最低点，这种方式直接作用于圆周上，对圆柱形基材的直径损失较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴类零件喷丸设备，能够获得良好的轴类零件表面喷丸效果。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轴类零件喷丸设备，包括喷丸室和喷枪，所述喷丸室内设有研磨筒和夹持机构，待加工轴竖直穿过所述研磨筒夹持在所述夹持机构上，所述夹持机构夹持在待加工轴的两端使其保持竖直设置，并驱动待加工轴沿轴线转动，所述喷丸室内设有升降机构，所述夹持机构通过所述升降机构使待加工轴沿轴向在所述研磨筒内上下移动；所述喷枪设置在所述研磨筒的上筒口处并向斜下方向喷丸，所述喷枪的喷嘴与喷丸在待加工轴表面冲击点的连线，与待加工轴的轴线形成35°-45°的夹角。

作为优选，所述夹持机构包括上安装架、上夹头、下安装架和下夹头，所述上夹头转动安装在所述上安装架上，所述上安装架设有驱动所述上夹头转动的伺服电机，所述下夹头安装在所述下安装架上，所述上夹头和所述下夹头分别夹持在待加工轴的上下两端，所述上安装架和下安装架均通过升降机构保持同步升降。

作为优选，所述上夹头包括同轴设置的转轴和夹持盘，所述夹持盘通过所述转轴安装在所述上安装架上，所述夹持盘的外圆直径小于待加工轴的直径，所述夹持盘的中心设有伸入待加工轴端部的中心孔内的顶针；所述下夹头包括顶轴和设于所述顶轴上端的锥形顶头，所述顶轴固接在所述下安装架上，所述锥形顶头伸入待加工轴端部的中心孔内。

作为优选，所述升降机构包括升降轨道、调整轨道、上滑块和下滑块，所述调整轨道滑动安装在所述升降轨道上，所述升降轨道上设有驱动丝杆，所述驱动丝杆驱动所述调整轨道上下移动；所述下滑块固定安装在所述调整轨道的下方，所述上滑块滑动安装在所述调整轨道上，所述调整轨道上设有调节丝杆，所述调节丝杆驱动所述上滑块移动以调节所述上滑块与所述下滑块的距离；所述上安装架固接在所述上滑块上，所述下安装架固接在所述下滑块上。

作为优选，所述喷枪的数量为两组，对称地设置在加工轴的两侧，两把所述喷枪的喷嘴与对应喷丸在待加工轴表面冲击点的连线形成的夹角大小为70°-90°。

作为优选，所述研磨筒的筒底中部设有通孔，所述通孔使所述顶轴从筒底下方进入所述研磨筒内和使待加工轴向下穿过所述研磨筒的筒底。

作为优选，所述研磨筒为可转动的安装在所述喷丸室内，所述研磨筒的转动中心与待加工轴的轴线重合。

作为优选，所述研磨筒的筒壁上设有出料槽，所述出料槽由筒底向筒口方向螺旋设置。

作为优选，所述研磨筒的外壁设有导料槽，所述导料槽由筒口向筒底方向螺旋设置，所述导料槽的上槽口与所述出料槽的上槽口连通。

本发明的有益效果：本发明通过改变喷丸方向，使喷丸在冲击轴表面时在轴向方向形成深度逐渐加深的长条形弹坑，既减少了轴外圆直径损失，又提高了镀膜在轴向的附着力，改善了轴类零件表面的喷丸效果。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1中夹持机构的结构示意图；

图3是本发明实施例1中升降机构的结构示意图；

图4是本发明实施例1中研磨筒的结构示意图；

图5是本发明实施例1中喷丸喷射方向与待加工轴的角度示意图；

图6是本发明实施例1中待加工轴表面的弹坑结构示意图；

图中：1-喷丸室，2-喷枪，3-研磨筒，31-出料槽，32-导料槽，4-夹持机构，41-上安装架，42-上夹头，421-夹持盘，422-顶针，43-伺服电机，44-下安装架，45-下夹头，451-顶轴，452-锥形顶头，5-升降机构，51-升降轨道，52-调整轨道，53-上滑块，54-下滑块，55-驱动丝杆，56-调节丝杆，6-待加工轴。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步的详细说明。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后，可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：如图1至图4所示，一种轴类零件喷丸设备，包括喷丸室1和喷枪2，所述喷丸室1内设有研磨筒3和夹持机构4，待加工轴6竖直穿过所述研磨筒3夹持在所述夹持机构4上，所述夹持机构4夹持在待加工轴的两端使其保持竖直设置，并驱动待加工轴6沿轴线转动，所述喷丸室1内设有升降机构5，所述夹持机构4通过所述升降机构5使待加工轴6沿轴向在所述研磨筒3内上下移动。

如图1和图2所示，夹持机构4包括上安装架41、上夹头42、下安装架44和下夹头45，所述上夹头42转动安装在所述上安装架41上，所述上安装架41设有驱动所述上夹头42转动的伺服电机43，所述下夹头45安装在所述下安装架44上，所述上夹头42和所述下夹头45分别夹持在待加工轴的上下两端，所述上安装架41和下安装架44均通过升降机构5保持同步升降。上夹头42包括同轴设置的转轴和夹持盘421，所述夹持盘421通过所述转轴安装在所述上安装架41上，所述夹持盘421的外圆直径小于待加工轴的直径，所述夹持盘421的中心设有伸入待加工轴端部的中心孔内的顶针422；所述下夹头45包括顶轴451和设于所述顶轴451上端的锥形顶头452，所述顶轴451固接在所述下安装架44上，所述锥形顶头452伸入待加工轴端部的中心孔内。

如图1和图3所示，升降机构5包括升降轨道51、调整轨道52、上滑块53和下滑块54，所述调整轨道52滑动安装在所述升降轨道51上，所述升降轨道51上设有驱动丝杆55，所述驱动丝杆55驱动所述调整轨道52上下移动；所述下滑块54固定安装在所述调整轨道52的下方，所述上滑块53滑动安装在所述调整轨道52上，所述调整轨道52上设有调节丝杆56，所述调节丝杆56驱动所述上滑块53移动以调节所述上滑块53与所述下滑块54的距离；所述上安装架41固接在所述上滑块53上，所述下安装架44固接在所述下滑块54上。

如图4所示，研磨筒3的筒壁上设有出料槽31，所述出料槽31由筒底向筒口方向螺旋设置。研磨筒3的外壁设有导料槽32，所述导料槽32由筒口向筒底方向螺旋设置，所述导料槽32的上槽口与所述出料槽31的上槽口连通。研磨筒3的筒底中部设有通孔，所述通孔使所述顶轴451从筒底下方进入所述研磨筒3内和使待加工轴向下穿过所述研磨筒3的筒底。研磨筒3为可转动的安装在所述喷丸室1内，所述研磨筒3的转动中心与待加工轴的轴线重合。研磨筒3底部设置支撑架，研磨筒3转动安装在支撑架上，并通过电机和传动链驱动转动。研磨筒3内放置喷丸，以及收集喷枪2喷出的喷丸，当研磨筒3转动时，研磨筒3的喷丸在待加工轴6表面研磨。

如图5所示，喷枪2设置在所述研磨筒3的上筒口处并向斜下方向喷丸，所述喷枪2的喷嘴与喷丸在待加工轴6表面冲击点的连线，与待加工轴的轴线形成35°-45°的夹角a，夹角a的大小优选为35°、40°和45°。

喷丸在冲击待加工轴6表面后形成如图6所示的弹坑，弹坑在轴向方向的长度L大于径向方向的长度，径向方向的长度由喷丸的直径d与弹坑深度决定，在本实施例中L＞d。

实施例2：与实施例1不同之处在于，喷枪2的数量为两组，对称地设置在加工轴的两侧，两把所述喷枪2的喷嘴与对应喷丸在待加工轴表面冲击点的连线形成的夹角大小为70°-90°。

Claims (8)

1.一种轴类零件喷丸设备，包括喷丸室（1）和喷枪（2），其特征在于：所述喷丸室（1）内设有研磨筒（3）和夹持机构（4），待加工轴竖直穿过所述研磨筒（3）夹持在所述夹持机构（4）上，所述夹持机构（4）夹持在待加工轴的两端使其保持竖直设置，并驱动待加工轴沿轴线转动，所述喷丸室（1）内设有升降机构（5），所述夹持机构（4）通过所述升降机构（5）使待加工轴沿轴向在所述研磨筒（3）内上下移动；所述喷枪（2）设置在所述研磨筒（3）的上筒口处并向斜下方向喷丸，所述喷枪（2）的喷嘴与喷丸在待加工轴表面冲击点的连线，与待加工轴的轴线形成35°-45°的夹角；

所述研磨筒（3）为可转动的安装在所述喷丸室（1）内，所述研磨筒（3）的转动中心与待加工轴的轴线重合；所述研磨筒（3）内放置喷丸，以及收集喷枪（2）喷出的喷丸。

2.根据权利要求1所述的一种轴类零件喷丸设备，其特征在于：所述夹持机构（4）包括上安装架（41）、上夹头（42）、下安装架（44）和下夹头（45），所述上夹头（42）转动安装在所述上安装架（41）上，所述上安装架（41）设有驱动所述上夹头（42）转动的伺服电机（43），所述下夹头（45）安装在所述下安装架（44）上，所述上夹头（42）和所述下夹头（45）分别夹持在待加工轴的上下两端，所述上安装架（41）和下安装架（44）均通过升降机构（5）保持同步升降。

3.根据权利要求2所述的一种轴类零件喷丸设备，其特征在于：所述上夹头（42）包括同轴设置的转轴和夹持盘（421），所述夹持盘（421）通过所述转轴安装在所述上安装架（41）上，所述夹持盘（421）的外圆直径小于待加工轴的直径，所述夹持盘（421）的中心设有伸入待加工轴端部的中心孔内的顶针（422）；所述下夹头（45）包括顶轴（451）和设于所述顶轴（451）上端的锥形顶头（452），所述顶轴（451）固接在所述下安装架（44）上，所述锥形顶头（452）伸入待加工轴端部的中心孔内。

4.根据权利要求2所述的一种轴类零件喷丸设备，其特征在于：所述升降机构（5）包括升降轨道（51）、调整轨道（52）、上滑块（53）和下滑块（54），所述调整轨道（52）滑动安装在所述升降轨道（51）上，所述升降轨道（51）上设有驱动丝杆（55），所述驱动丝杆（55）驱动所述调整轨道（52）上下移动；所述下滑块（54）固定安装在所述调整轨道（52）的下方，所述上滑块（53）滑动安装在所述调整轨道（52）上，所述调整轨道（52）上设有调节丝杆（56），所述调节丝杆（56）驱动所述上滑块（53）移动以调节所述上滑块（53）与所述下滑块（54）的距离；所述上安装架（41）固接在所述上滑块（53）上，所述下安装架（44）固接在所述下滑块（54）上。

5.根据权利要求1所述的一种轴类零件喷丸设备，其特征在于：所述喷枪（2）的数量为两组，对称地设置在加工轴的两侧，两把所述喷枪（2）的喷嘴与对应喷丸在待加工轴表面冲击点的连线形成的夹角大小为70°-90°。

6.根据权利要求3所述的一种轴类零件喷丸设备，其特征在于：所述研磨筒（3）的筒底中部设有通孔，所述通孔使所述顶轴（451）从筒底下方进入所述研磨筒（3）内和使待加工轴向下穿过所述研磨筒（3）的筒底。

7.根据权利要求6所述的一种轴类零件喷丸设备，其特征在于：所述研磨筒（3）的筒壁上设有出料槽（31），所述出料槽（31）由筒底向筒口方向螺旋设置。

8.根据权利要求7所述的一种轴类零件喷丸设备，其特征在于：所述研磨筒（3）的外壁设有导料槽（32），所述导料槽（32）由筒口向筒底方向螺旋设置，所述导料槽（32）的上槽口与所述出料槽（31）的上槽口连通。