[发明专利]高温喷丸的试样旋转装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械加工技术领域的装置，更确切地说，是一种高温喷丸的试样旋转装置。

背景技术

众所周知，喷丸处理可以增加试样的疲劳寿命和疲劳强度，清理机械零件的表面卫生，提高工件表面油漆、镀锌工艺质量等；而对于塑性较差的金属如镁合金来说，喷丸处理的强化效果是有限的，为了更大程度地提高塑性较差的金属如镁合金的喷丸强化效果，人们又发展了高温喷丸，与室温喷丸相比，高温喷丸能导致更大的塑性变形，引起更大的残余压应力，并且能增强残余应力的稳定性，所以高温喷丸对提高疲劳寿命和疲劳强度更有效。但在对金属试样进行高温喷丸处理时，试样表面状态的均匀性是衡量喷丸效果的重要指标，直接关系着高温喷丸处理后的疲劳寿命和疲劳强度，而试样温度的均匀性、试样与转动轴之间的同心度以及转动轴的转动速度是影响喷丸均匀性的主要因素之一。同时高温喷丸处理时夹具和转动轴也会引入铁屑等杂质，会降低喷丸处理后有色金属工件的腐蚀性能。

经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利申请号为200510053894.1，公开号为CN1668143A，该专利提供了一种工件加热装置，该装置采用高频感应，可对多种尺寸，形状的工件，按照多个连续的方式进行加热，通用性较高。但该装置没有装卡轴类试样且可旋转的夹具，无法使镁合金得到均匀喷丸，且该装置结构复杂，体积大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高温喷丸的试样旋转装置，使其用于夹持和转动轴类试样特别是有色金属如镁合金试样，其中的加热系统可对试样进行加热，最高加热温度可达300℃，且可方便地控温，以此来提高高温喷丸处理后试样表面状态的均匀性，更大程度地增加试样表面的残余压应力，同时防止铁屑等杂质污染试样。

本发明是以下述技术方案实现的，本发明包括转动轴、轴类试样夹具、连接系统、机体、转动系统和试样加热系统，连接关系为：转动轴的一端固定轴类试样夹具，另一端通过连接系统水平固定在机体上并与转动系统相连，转动轴置于连接系统的金属圆筒中，并借助轴承与试样加热系统相连，而轴类试样夹具置于试样加热系统中，连接系统和轴类试样夹具均外套有塑料套管。

所述转动轴包括两段，第一段通过连接系统水平固定在机体上，并与转动系统相连，第二段与轴类试样夹具相连，第二段设置尖头和凹槽。

所述轴类试样夹具，包括试样、分度卡盘、尖头夹紧螺钉、平头定位螺钉、标准归零样品、套管夹头和塑料套管，连接关系为：尖头夹紧螺钉连接转动轴第二段的凹槽与套管夹头上的螺孔，将套管夹头固定在转动轴上，转动轴的尖头与标准归零样品或试样上的孔相接触，尖头的锥度与标准归零样品端面或试样端面的锥度相同，而平头定位螺钉通过套管夹头前端的螺孔，将标准归零样品或试样固定于套管夹头另一端，套管夹头与部分转动轴置于塑料套管内部，分度卡盘凹面与套管夹头外表面靠紧，分度卡盘的中心孔与平头定位螺钉对准。

所述标准归零样品，其直径与套管夹头的内直径相同。

所述尖头夹紧螺钉的尖端锥度应与转动轴第二段上的凹槽锥度相同。

所述套管夹头与转动轴相连的一端设置六个螺孔，六个尖头夹紧螺钉通过六个螺孔把套管夹头固定在转动轴上。套管夹头另一端设置三个螺孔，三个平头定位螺钉通过三个螺孔把标准归零样品或试样固定在轴类试样夹具里。

所述分度卡盘，其凹面曲率与套管夹头外径曲率半径相同，当夹紧试样时，放置于套管夹头的三个螺孔之上，精确控制平头定位螺钉的旋入深度，以控制三个平头定位螺钉的旋入深度相同。

所述连接系统包括圆板、内六角圆柱头螺钉、轴承、轴和金属圆筒，其中，三个内六角圆柱头螺钉用于把转动轴固定在轴上，轴套在轴承里并通过圆板和另三个内六角圆柱头螺钉水平固定在机体内部，轴的一端与转动系统相连，金属圆筒的一端用于固定试样加热系统，另一端通过圆板和内六角圆柱头螺钉水平固定在机体上，金属圆筒外套有塑料套管。

所述转动系统包括转动电机、调频器和平台，连接关系为：转动电机连接一个调频器后固定在平台上，并与转动轴相连，用于带动试样匀速旋转。

所述调频器的调频范围为0Hz～60Hz，转动轴在转动电机带动下的旋转速度视试样喷丸效果可变频调节，调节范围为1转/秒～20转/秒。

所述试样加热系统，包括凹型壳体和电加热装置。

所述凹型壳体包括绝热板、轴承、绝热橡胶和金属板，绝热板呈凹槽状且位于整个凹型壳体的下部，金属板呈凹槽状且位于整个凹型壳体的上部，轴承嵌于凹型壳体的侧面，而绝热橡胶粘贴于整个凹型壳体的外部。