一种基于空化效应的易碎材料加工设备

1.本发明涉及易碎材料加工设备领域，具体的说是一种基于空化效应的易碎材料加工设备。


背景技术：

2.空化是液体内局部压强降低到液体的饱和蒸汽压时，液体内部或液固交界面上出现的蒸汽或气体空泡的行成、发展和溃灭的过程，在液体中行成激波或高速微射流，对材料表面进行冲击，从而对材料进行磨削加工，利用空化效应加工硬度较低的易碎材料的效果由于普通的车床磨削。
3.在利用空化效应加工时为了加快加工速度，会在基液中加入磨粒，在加工过程中利用磨粒对工件表面的作用加快磨削速度，但是在磨削过程块结束的时候，磨粒会在工件表面行成较深的划痕，导致工件表面的平整度降低，降低了工件表面的加工精度。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于空化效应的易碎材料加工设备，解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于空化效应的易碎材料加工设备，包括加工箱和安装在加工箱内的空化喷嘴，加工箱底部内壁上固定有底板，底板顶部设有工件，加工箱底部固定连接有底座，底座一侧设有回收箱，回收箱与加工箱通过回收管连通，回收箱与底座之间设有浓液箱和淡液箱，回收箱顶部连接有淡液管，淡液管与淡液箱连通，回收箱底部连接有浓液管，浓液管与浓液箱连通，淡液箱和浓液箱之间连接有第一连接管，第一连接管中部连接有进料管，进料管一端与空化喷嘴连接，进料管上设有水泵。
6.优选的，第一连接管靠近浓液箱的一端设有浓液阀，第一连接管靠近淡液箱的一端设有淡液阀，浓液箱和淡液箱之间还设有第二连接管，第二连接管两端分别与浓液箱和淡液箱连通，第二连接管上安装有第二管阀。
7.优选的，回收箱内设有锥形斗，锥形斗中部开设有多个通孔，锥形斗尖端朝下，淡液管位于锥形斗上方，锥形斗下方设有导流环，导流环外壁与回收箱内壁固定连接，回收管通入到导流环内，导流环远离回收管一侧的内环面上开设有多个导流槽，导流槽靠近导流环中心的一侧安装有导流板。
8.优选的，淡液箱内设有过滤网，第一连接管位于过滤网上方，第二连接管位于过滤网下方。
9.优选的，工件四周设有两个横杆和两个竖杆，横杆靠近两端开设有横槽，竖杆位于横槽内，其中一个横杆两端靠近工件的一侧均固定连接有固定筒，固定筒内开设有螺纹孔，螺纹孔内设有螺栓，螺栓一端贯穿另一个横杆。
10.优选的，竖杆远离工件中心的一侧沿竖杆的长度方向滑动连接有两个限位块，横
槽内壁上开设有多个卡槽，限位块两侧均固定连接有卡条，卡条可以插在卡槽内。
11.优选的，两个限位块之间设有安装块，安装块与竖杆连接，安装块两侧均固定连接有支撑弹簧，支撑弹簧一端与限位块固定连接。
12.优选的，底板中部沿横杆的长度方向开设有滑槽，滑槽中部固定连接有固定块，固定块两端均固定连接有弹性伸缩杆，两个弹性伸缩杆尺寸相同，弹性伸缩杆远离固定块的一端固定连接有滑块，滑块顶部固定连接有固定杆，安装块上开设有固定孔，固定杆插在插槽内。
13.优选的，横杆和竖杆靠近工件的一侧均开设有缓冲槽，缓冲槽内设有缓冲块，缓冲块远离工件的一侧设有缓冲弹簧，缓冲弹簧一端与缓冲块固定连接，另一端与缓冲槽内壁固定连接。
14.优选的，浓液箱顶部设有电机，电机与浓液箱顶部壳体固定连接，电机底部的输出轴贯穿浓液箱顶部后插入在浓液箱内，输出轴外侧固定连接有搅拌杆。
15.本发明的有益效果：1.加工箱内多余的基液会通过回收管流到回收箱内，并在回收箱内沉淀，回收箱上端含有磨粒较少的基液通过淡液管进入淡液箱，回收箱底部含有磨粒较多的基液通过浓液管进入到浓液箱内，然后由水泵通过第一连接管抽走，基液内的磨粒可以加快磨削效率；当磨削工作快要完成时，浓液阀关闭，淡液阀打开，水泵将淡液箱中的基液送给空化喷嘴，淡液箱中的基液磨粒含量很少，在加工时不易划伤工件表面，可以在需要增加磨削效率时采用磨粒较多的基液，在需要提高精度的时候使用磨粒较少的基液，提高了工件加工的效率。
16.2.在需要调整基液中的磨粒浓度时，可以将第二管阀打开，此时有部分淡液箱内磨粒浓度较低的基液进入浓液箱，与浓液箱内的基液混合，降低浓液箱内的磨粒浓度，以达到调节基液中磨粒浓度的效果，使本设备可以适应更多种工作情况，电机工作时可以带动搅拌杆旋转，对浓液箱内进行搅拌，使浓液箱内的磨粒浓度比较均匀，便于对工件的加工。在淡液箱内的基液通过第二连接管流走时，第二连接管和淡液管均在过滤网底部，此时基液流动可以对过滤网底部进行清洁，避免过滤网在长时间使用后发生堵塞。
17.3.限位块上安装有卡条，横槽内侧开设有多个卡槽，所以卡条可以插在不同的卡槽内，使限位块和竖杆可以适应更多种尺寸的工件，由于两个横杆是用螺栓和固定筒连接，所以两个横杆也可以适应更多种尺寸的工件，在固定不同尺寸的工件时都非常方便。
18.4.工件位于两个安装块之间，利用两个弹性伸缩杆收缩固定滑块和固定杆，可以使工件中心位于固定块上方，且在固定不同尺寸的工件时都使工件的中心位于固定块上方，以方便空化喷嘴对工件的加工。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
20.图1为本发明所示加工箱的剖视图。
21.图2为本发明所示整体安装结构示意图。
22.图3为本发明所示回收箱的结构示意图。
23.图4为本发明所示淡液箱的结构示意图。
24.图5为本发明所示导流环的结构示意图。
25.图6为本发明所示横杆和竖杆的安装结构示意图。
26.图7为本发明所示底板的剖视图。
27.图8为本发明所示竖杆的剖视图。
28.图中：1、加工箱；2、空化喷嘴；3、工件；4、底板；5、底座；6、回收箱；7、浓液箱；8、淡液箱；9、淡液管；10、浓液管；11、回收管；12、进料管；13、第一连接管；14、浓液阀；15、淡液阀；16、电机；17、锥形斗；18、通孔；19、第二连接管；20、第二管阀；21、过滤网；22、导流环；23、导流槽；24、导流板；25、横杆；26、竖杆；27、安装块；28、限位块；29、支撑弹簧；30、横槽；31、卡槽；32、卡条；33、固定筒；34、螺栓；35、固定孔；36、固定杆；37、滑槽；38、固定块；39、弹性伸缩杆；40、滑块；41、缓冲块；42、缓冲弹簧。
具体实施方式
29.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1-图8所示，本发明所述的一种基于空化效应的易碎材料加工设备，包括加工箱1和安装在加工箱1内的空化喷嘴2，加工箱1底部内壁上固定有底板4，底板4顶部设有工件3，加工箱1底部固定连接有底座5，底座5一侧设有回收箱6，回收箱6与加工箱1通过回收管11连通，回收箱6与底座5之间设有浓液箱7和淡液箱8，回收箱6顶部连接有淡液管9，淡液管9与淡液箱8连通，回收箱6底部连接有浓液管10，浓液管10与浓液箱7连通，淡液箱8和浓液箱7之间连接有第一连接管13，第一连接管13中部连接有进料管12，进料管12一端与空化喷嘴2连接，进料管12上设有水泵。可以在需要增加磨削效率时采用磨粒较多的基液，在需要提高精度的时候使用磨粒较少的基液，提高了工件3加工的效率。
31.作为本发明的一种技术优化方案，第一连接管13靠近浓液箱7的一端设有浓液阀14，第一连接管13靠近淡液箱8的一端设有淡液阀15，浓液箱7和淡液箱8之间还设有第二连接管19，第二连接管19两端分别与浓液箱7和淡液箱8连通，第二连接管19上安装有第二管阀20。加工箱1内多余的基液会通过回收管11流到回收箱6内，并在回收箱6内沉淀，回收箱6上端含有磨粒较少的基液通过淡液管9进入淡液箱8，回收箱6底部含有磨粒较多的基液通过浓液管10进入到浓液箱7内，然后由水泵通过第一连接管13抽走，基液内的磨粒可以加快磨削效率；当磨削工作快要完成时，浓液阀14关闭，淡液阀15打开，水泵将淡液箱8中的基液送给空化喷嘴2，淡液箱8中的基液磨粒含量很少，在加工时不易划伤工件表面。
32.作为本发明的一种技术优化方案，回收箱6内设有锥形斗17，锥形斗17中部开设有多个通孔18，锥形斗17尖端朝下，淡液管9位于锥形斗17上方，锥形斗17下方设有导流环22，导流环22外壁与回收箱6内壁固定连接，回收管11通入到导流环22内，导流环22远离回收管11一侧的内环面上开设有多个导流槽23，导流槽23靠近导流环22中心的一侧安装有导流板24。回流的基液通过回收管11进入导流环22时，基液流到导流环22远离回收管11的一侧，然后通过导流槽23进入到回收箱6内，并进行沉淀，磨粒在重力的作用下向下沉淀，可以在需要时分别使用含磨粒较多的基液，和含磨粒较少的基液；导流板24可以减少基液在进入回
收箱6时快速向上流动，锥形斗17可以进一步避免基液在进入回收箱6时向上流动，锥形斗17上的通孔18可以供基液通过。
33.作为本发明的一种技术优化方案，淡液箱8内设有过滤网21，第一连接管13位于过滤网21上方，第二连接管19位于过滤网21下方。淡液管9从淡液箱8底部进入淡液箱8，第一连接管13位于过滤网21上方，过滤网21可以对基液中的磨粒或其他杂质进行阻挡，使进入进料管12的基液更加纯净，从而增加零件3的加工精度。
34.作为本发明的一种技术优化方案，工件3四周设有两个横杆25和两个竖杆26，横杆25靠近两端开设有横槽30，竖杆26位于横槽30内，其中一个横杆25两端靠近工件3的一侧均固定连接有固定筒33，固定筒33内开设有螺纹孔，螺纹孔内设有螺栓34，螺栓34一端贯穿另一个横杆25。
35.作为本发明的一种技术优化方案，竖杆26远离工件3中心的一侧沿竖杆26的长度方向滑动连接有两个限位块28，横槽30内壁上开设有多个卡槽31，限位块28两侧均固定连接有卡条32，卡条32可以插在卡槽31内。卡条32可以插在不同的卡槽31内，使限位块28和竖杆26可以适应更多种尺寸的工件3，由于两个横杆25是用螺栓34和固定筒33连接，所以两个横杆25也可以适应更多种尺寸的工件3，在固定不同尺寸的工件3时都非常方便。
36.作为本发明的一种技术优化方案，两个限位块28之间设有安装块27，安装块27与竖杆26连接，安装块27两侧均固定连接有支撑弹簧29，支撑弹簧29一端与限位块28固定连接。支撑弹簧29会向远离安装块27的方向推动限位块28，对限位块28进行固定，从而对竖杆26进行固定，防止竖杆26滑动。
37.作为本发明的一种技术优化方案，底板4中部沿横杆25的长度方向开设有滑槽37，滑槽37中部固定连接有固定块38，固定块38两端均固定连接有弹性伸缩杆39，两个弹性伸缩杆39尺寸相同，弹性伸缩杆39远离固定块38的一端固定连接有滑块40，滑块40顶部固定连接有固定杆36，安装块27上开设有固定孔35，固定杆36插在插槽内。移动滑块40和固定杆36的位置，使固定杆36插进固定孔35，此时弹性伸缩杆39有收缩的趋势，对安装块27、横杆25、竖杆26和工件3进行固定，工件3位于两个安装块27之间，利用两个弹性伸缩杆39收缩固定滑块40和固定杆36，可以使工件3中心位于固定块38上方，且在固定不同尺寸的工件3时都使工件3的中心位于固定块38上方，以方便空化喷嘴2对工件3的加工。
38.作为本发明的一种技术优化方案，横杆25和竖杆26靠近工件3的一侧均开设有缓冲槽，缓冲槽内设有缓冲块41，缓冲块41远离工件3的一侧设有缓冲弹簧42，缓冲弹簧42一端与缓冲块41固定连接，另一端与缓冲槽内壁固定连接。竖杆26和横杆25与工件3接触时，缓冲块41首先与工件3接触，然后压缩缓冲弹簧42，对横杆25和竖杆26施加的压力进行缓冲，避免在固定时对易碎材料的工件3造成损伤。
39.作为本发明的一种技术优化方案，浓液箱7顶部设有电机16，电机16与浓液箱7顶部壳体固定连接，电机16底部的输出轴贯穿浓液箱7顶部后插入在浓液箱7内，输出轴外侧固定连接有搅拌杆。电机16工作时可以带动搅拌杆旋转，对浓液箱7内进行搅拌，使浓液箱7内的磨粒浓度比较均匀，便于对工件3的加工。
40.工作原理：首先将工件3固定在两个横杆25和两个竖杆26之间，先向靠近安装块27的方向推动两个限位块28，然后使两个竖杆26抵紧工件3，再将限位块28向远离安装块27的方向推动，使限位块28上的卡条32卡进卡槽31，从而对工件3进行限制，防止工件3沿横杆25
的长度方向滑动，然后拧紧螺栓34，收紧两个横杆25，防止工件3沿竖杆26的长度方向移动，对工件3进行固定，便于对工件3进行加工；限位块28上安装有卡条32，横槽30内侧开设有多个卡槽31，所以卡条32可以插在不同的卡槽31内，使限位块28和竖杆26可以适应更多种尺寸的工件3，由于两个横杆25是用螺栓34和固定筒33连接，所以两个横杆25也可以适应更多种尺寸的工件3，在固定不同尺寸的工件3时都非常方便。
41.支撑弹簧29会向远离安装块27的方向推动限位块28，对限位块28进行固定，从而对竖杆26进行固定，防止竖杆26滑动；在竖杆26和横杆25与工件3接触时，缓冲块41首先与工件3接触，然后压缩缓冲弹簧42，对横杆25和竖杆26施加的压力进行缓冲，避免在固定时对易碎材料的工件3造成损伤。
42.移动滑块40和固定杆36的位置，使固定杆36插进固定孔35，此时弹性伸缩杆39有收缩的趋势，对安装块27、横杆25、竖杆26和工件3进行固定，工件3位于两个安装块27之间，利用两个弹性伸缩杆39收缩来固定滑块40和固定杆36，可以使工件3中心位于固定块38上方，且在固定不同尺寸的工件3时都使工件3的中心位于固定块38上方，以方便空化喷嘴2对工件3的加工。
43.在固定完成后，水泵工作，此时淡液阀15和第二管阀20为关闭状态，浓液阀14为打开状态，水泵通过进料管12和第一连接管13将浓液箱7内的基液输送给空化喷嘴2，从空化喷嘴2中喷出，对工件3进行加工，加工箱1内多余的基液会通过回收管11流到回收箱6内，并在回收箱6内沉淀，回收箱6上端含有磨粒较少的基液通过淡液管9进入淡液箱8，回收箱6底部含有磨粒较多的基液通过浓液管10进入到浓液箱7内，然后由水泵通过第一连接管13抽走，基液内的磨粒可以加快磨削效率；当磨削工作快要完成时，浓液阀14关闭，淡液阀15打开，水泵将淡液箱8中的基液送给空化喷嘴2，淡液箱8中的基液磨粒含量很少，在加工时不易划伤工件表面，可以在需要增加磨削效率时采用磨粒较多的基液，在需要提高精度的时候使用磨粒较少的基液，提高了工件3加工的效率。
44.在需要调整基液中的磨粒浓度时，可以将第二管阀20打开，此时有部分淡液箱8内磨粒浓度较低的基液进入浓液箱7，与浓液箱7内的基液混合，降低浓液箱7内的磨粒浓度，以达到调节基液中磨粒浓度的效果，使本设备可以适应更多种工作情况，电机16工作时可以带动搅拌杆旋转，对浓液箱7内进行搅拌，使浓液箱7内的磨粒浓度比较均匀，便于对工件3的加工。在淡液箱8内的基液通过第二连接管19流走时，第二连接管19和淡液管9均在过滤网21底部，此时基液流动可以对过滤网21底部进行清洁，避免过滤网21在长时间使用后发生堵塞。
45.淡液箱8内设有过滤网21，淡液管9从淡液箱8底部进入淡液箱8，第一连接管13位于过滤网21上方，过滤网21可以对基液中的磨粒或其他杂质进行阻挡，使进入进料管12的基液更加纯净，从而增加零件3的加工精度。
46.回收箱6内设有锥形斗17和导流环22，在回流的基液通过回收管11进入导流环22时，基液流到导流环22远离回收管11的一侧，然后通过导流槽23进入到回收箱6内，并进行沉淀，磨粒在重力的作用下向下沉淀，可以在需要时分别使用含磨粒较多的基液，和含磨粒较少的基液；导流板24可以减少基液在进入回收箱6时快速向上流动，锥形斗17可以进一步
避免基液在进入回收箱6时向上流动。
47.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。