[发明专利]利用丸粒动能与超声振动的复合喷丸装置及方法

权利要求书

1.一种利用丸粒动能与超声振动的复合喷丸装置，其特征在于，所述装置包括超声波驱动组件、变幅杆和夹紧机构，所述夹紧机构用于将工件的一部分夹紧，所述变幅杆与夹紧机构固定连接，超声波驱动组件用于驱动变幅杆，以带动工件进行超声振动，所述超声波驱动组件包括超声波发生器和超声波换能器，所述超声波发生器、超声波换能器和变幅杆依次连接；

启动超声波驱动组件的超声波发生器，使超声波驱动组件的超声波换能器驱动变幅杆，从而带动工件以一定频率和振幅进行超声振动；将装置放置于喷丸机工作室内，以压缩空气的驱动方式驱动丸粒，使丸粒以一定速度撞击正在进行超声波振动的工件除夹紧机构夹紧外的其余部分表面，将丸粒的动能和工件的超声振动能量耦合，完成对工件的复合喷丸。

2.根据权利要求1所述的复合喷丸装置，其特征在于，所述夹紧机构包括第一夹紧板和第二夹紧板，所述第一夹紧板和第二夹紧板上下设置，用于将工件的一部分夹紧在第一夹紧板与第二夹紧板之间，所述变幅杆与第一夹紧板固定连接；

所述第一夹紧板和第二夹紧板夹紧工件的一部分后，第一夹紧板与第二夹紧板之间固定连接。

3.根据权利要求2所述的复合喷丸装置，其特征在于，所述变幅杆通过螺钉与第一夹紧板固定连接。

4.根据权利要求2所述的复合喷丸装置，其特征在于，所述第一夹紧板和第二夹紧板夹紧工件的一部分后，第一夹紧板与第二夹紧板之间通过螺杆固定连接。

5.根据权利要求2-4任一项所述的复合喷丸装置，其特征在于，所述第一夹紧板与第二夹紧板之间固定连接之前，第一夹紧板与第二夹紧板之间设置与工件厚度一致的垫块。

6.一种利用丸粒动能与超声振动的复合喷丸方法，基于权利要求1-5任一项所述装置实现，其特征在于，所述方法包括：

通过夹紧机构的第一夹紧板和第二夹紧板将工件的一部分夹紧；

启动超声波驱动组件的超声波发生器，使超声波驱动组件的超声波换能器驱动变幅杆，从而带动工件以一定频率和振幅进行超声振动；

将装置放置于喷丸机工作室内，以压缩空气的驱动方式驱动丸粒，使丸粒以一定速度撞击正在进行超声波振动的工件除夹紧机构夹紧外的其余部分表面，将丸粒的动能和超声振动能量耦合，完成对工件的复合喷丸。

7.根据权利要求6所述的复合喷丸方法，其特征在于，所述超声波换能器发出的超声频率在15kHz~40kHz范围内，所述变幅杆的振幅在5μm~25μm范围内。

8.根据权利要求6-7任一项所述的复合喷丸方法，其特征在于，所述丸粒的材料为金属、陶瓷和木质中的一种，丸粒的直径范围为0.2mm~3mm，丸粒的速度范围为20m/s-80m/s。