[发明专利]超声喷丸成形与电火花表面形性改造装置和工件加工方法

权利要求书

1.一种超声喷丸成形与电火花表面形性改造装置，其特征在于，包括超声波发生器、超声喷丸枪，其中：

超声波发生器，与超声喷丸枪相连用以为超声喷丸枪提供高频超声信号和电火花；

超声喷丸枪用以对工件进行产生高频冲击；超声喷丸枪包括喷丸枪外壳、位于喷丸枪外壳内的超声换能器、变幅杆、喷丸碰头，变幅杆的尾端连接超声换能器，变幅杆的前端连接喷丸碰头；喷丸碰头上分布有向前延伸且平行排列的若干撞针；

所述超声波发生器内设有超声信号控制电路和超声喷丸枪电火花控制电路；其中所述超声信号控制电路为超声喷丸枪提供高频超声信号，所述超声喷丸枪电火花控制电路控制撞针与工件之间电火花的产生与消失。

2.根据权利要求1所述超声喷丸成形与电火花表面形性改造装置，其特征在于，所述电火花由超声喷丸枪电火花控制电路在喷丸碰头撞针上积聚的电荷释放时产生。

3.根据权利要求2所述超声喷丸成形与电火花表面形性改造装置，其特征在于，超声喷丸枪电火花控制电路一端接地而另一端电性连接超声喷丸枪，所述超声喷丸枪电火花控制电路接通时，将超声喷丸枪上的电荷导入大地，从而与金属工件之间不存在电压差，不产生电火花；超声喷丸枪电火花控制电路断开时，超声喷丸枪浮地，撞针和金属工件之间存在电压差，电荷由超声喷丸枪撞针释放至金属工件，从而在金属工件上产生电火花。

4.根据权利要求1所述超声喷丸成形与电火花表面形性改造装置，其特征在于，所述撞针呈阵列分布于碰头上，撞针材料为金属。

5.一种利用权利要求1～4中任一项所述超声喷丸成形与电火花表面形性改造装置的工件加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将超声波发生器与超声喷丸枪进行连接；

步骤2：将待加工工件固定于工作台上；

步骤3：开启超声波发生器，调节好工作频率和功率，超声喷丸枪喷丸碰头上撞针运动正常，断开超声喷丸枪电火花控制电路，此时有电火花产生；

步骤4：将超声喷丸枪来回移动对工作台上的工件进行加工，对工件同时进行超声喷丸处理和电火花处理。

6.根据权利要求5所述的工件加工方法，其特征在于，超声喷丸枪的工作频率和功率自由调节以此控制撞针振幅，电火花的产生通过超声喷丸枪电火花控制电路的开闭自由控制。

7.根据权利要求5所述的工件加工方法，其特征在于，超声波发生器的频率调节范围为15～30kHz，超声喷丸枪的工作频率为20.3kHz，超声喷丸枪的功率为40～200W，超声喷丸枪的振幅为1～15μm，电火花的大小由超声喷丸枪的功率决定。