[发明专利]超声波内壁击打系统的击打位置控制装置

说明书

本发明涉及超声波击打系统的击打位置控制技术，包括：超声波发生部，用于发生超声波；超声波辐射部，配置为与上述超声波发生部接触并延续，内部包括超声波传导介质，通过上述超声波传导介质传导上述超声波；插入构件，构成为插入被处理物的内部空间，上述被处理物配置在上述超声波辐射部内，上述插入构件从被处理物的一侧插入到上述内部空间，从上述超声波发生部发生的超声波通过上述超声波传导介质从上述被处理物的另一侧传导，通过上述超声波传导介质传导的超声波在插入到上述被处理物的内部空间的上述插入构件的面反射，使得在上述超声波传导介质内形成为驻波，上述被处理物的内壁被上述驻波击打，根据上述插入构件的插入程度调节上述被处理物的上述内壁的击打位置。

技术领域

本发明涉及超声波击打系统，特别涉及控制被处理物内壁的击打位置的技术。

背景技术

随着金属部件的小型化或轻量化，作为机械部件的疲劳强度改善方法之一的击打(peening)一般是进行喷射以能够对金属表面施加压力的手段，通过击打的方式改善表面强度的机械性的表面处理技术，最具代表性的是喷丸处理(shot peening)和激光冲击(laser peening)。

喷丸处理是将被称为丸粒(Shot ball)的小金属粒子高速发射到被处理物表面，通过使小丸粒粒子轰击被处理物表面来对其表面赋予压缩残余应力的方法。压缩残余应力是指因塑性变形材料变形之后，即使在去除全部外力的状态下也残留在材料中的应力，利用通过击打而施加到被处理物表面的压缩残余应力能够延长被处理物的疲劳寿命。喷丸处理在经受过弯曲、扭曲或重复负载的金属机械部件的耐久寿命延长方面特别有效，但无法对金属材料表面提供足够的强度和细致的处理，因此，不适于精密部件。

激光冲击是一种通过在被处理物表面上形成涂膜层之后，通过冲击波对被处理物的表面赋予压缩残余应力的方法，所述冲击波由照射激光束而产生的等离子的压力形成。这种方法比以往的喷丸处理最多能产生10倍深度的压缩残余应力，因而表现出优异的效果，但因装置和工程费用过高，因此，有限地适用于飞机部件等。

另外，这种以往的击打技术中，诸如钻孔(borehole)的管状的内壁或齿轮(gear)的锯齿侧面等材料的被处理物的内壁与丸粒的接近性很差，因此，击打时的丸粒的入射角的设定非常受限。另外，对具有一端被封闭的孔的被处理物进行击打时，丸粒堆叠在孔内，因此，击打的实现会受到限制。

发明内容

发明要解决的问题

鉴于上述情况的本发明的实施例用于提供一种击打位置控制技术，其通过将超声波供应为驻波的形态，以对被处理物的内壁进行击打处理，并控制被处理物内壁的击打位置，从而获得具有选择性且均匀的击打结果。

用于解决问题的手段

根据本发明的实施例，能够提供一种击打位置控制装置，其包括：超声波发生部，用于发生超声波；超声波辐射部，配置为与上述超声波发生部接触并连续，内部包括超声波传导介质，通过上述超声波传导介质传导上述超声波；以及插入构件，构成为插入被处理物的内部空间，上述被处理物配置在上述超声波辐射部内，上述插入构件从被处理物的一侧插入到上述内部空间，从上述超声波发生部发生的超声波通过上述超声波传导介质从上述被处理物的另一侧传导，通过上述超声波传导介质传导的超声波在插入到上述被处理物的内部空间的上述插入构件的面反射，使得在上述超声波传导介质内形成为驻波，上述被处理物的内壁被上述驻波击打，根据上述插入构件的插入程度调节上述被处理物的上述内壁的击打位置。

在这里，上述击打位置可以是对应于上述驻波的压力波腹(pressure antinode)的位置。

另外，上述被处理物的内壁能够在对应于上述压力波腹的位置处通过空化(cavitation)进行击打处理。

另外，插入到上述被处理物的上述内部空间内的上述插入构件的上述面可具有反射面，上述反射面用于反射从上述超声波发生部发生的超声波。