[发明专利]一种双激励二维振动时效去除应力装置

说明书

一种双激励二维振动时效去除应力装置，它包括框架（9），其特征是所述的框架（9）的顶部安装水平移动导轨（10），框架（7）的侧面安装有垂直移动导轨（1），所述的水平移动导轨（10）上安装有水平移动滑块（11），水平移动滑块（11）上安装有旋转部件（12），旋转部件（12）上安装有需去除应力的圆盘状工件（13）并带动其作旋转运动；所述的圆盘状工件（13）的底面与柔性铰链（6）相接触，柔性铰链（6）的两上连接臂均连接有半波长阶梯型变幅杆（7）相连，每个半波长阶梯型变幅杆（7）均连接有半波长夹心式压电陶瓷换能器（8）。本发明结构简单，去残余应力效果好。

技术领域

本发明涉及一种机械加工后处理装置，尤其是一种应力去除装置，具体地说是一种双激励二维振动时效去除应力装置。

背景技术

目前，国内对振动时效的研究主要集中在低频振动时效，研发的低频振动时效设备在生产中得到大量的应用，并取得了良好的效果。但随着产品的小型化、精密化发展，对小型零件尺寸稳定性要求越来越高，由于小型零件的一阶固有频率都超出了低频范围，需较高的激振频率，而超声振动时效的激振频率一般在15KHz以上，可以实现针对小型零件的时效处理。

目前对于小型金属零件振动时效的研究激振方向局限于二维平面内，在实验研究中，振动时效装置中的激振器局限，在平面范围之内对构件施加横向激振或纵向激振，没有考虑材料内部残余应力方向和分布，也很少考虑多方向激振，本发明通过驱动两个独立的互相垂直的纵向振动，再使用一种联接机构实现二维振动。

发明内容

本发明的目的是针对现有的二维振动机构不能满足高频要求，同时难以解决类似于冷挤压孔类成形零件内部残余应力的问题，设计一种能实现多向激振消除零件内部残余应力的双激励二维振动时效去除应力装置。

本发明的技术方案是：

一种双激励二维振动时效去除应力装置，它包括框架9，其特征是所述的框架9的顶部安装水平移动导轨10，框架7的侧面安装有垂直移动导轨1，所述的水平移动导轨10上安装有水平移动滑块11，水平移动滑块11上安装有旋转部件12，旋转部件12上安装有需去除应力的圆盘状工件13并带动其作旋转运动；所述的圆盘状工件13的底面与柔性铰链6相接触，柔性铰链6的两上连接臂均连接有半波长阶梯型变幅杆7相连，每个半波长阶梯型变幅杆7通过各自的固定法兰5安装在超声固定板4上，超声固定板4与固定板3相连，固定板3安装在垂直移动滑块2上，垂直移动滑块2安装在垂直移动导轨1上；每个半波长阶梯型变幅杆7均连接有半波长夹心式压电陶瓷换能器8。

所述的圆盘状工件13通过台阶连接轴14与旋转部件12相连，该台阶连接轴14的一端设有外螺纹杆15，另一端设有内螺纹孔16，外螺纹杆15旋入旋转部件12下部的螺纹孔中，连接螺栓穿过圆盘状工件13上的通孔旋入所述的内螺纹孔16中进而实现圆盘状工件13与旋转部件12的连接。

两个半波长阶梯型变幅杆7的夹角为90度，相应的超声固定板4也呈直角形折板结构。

所述的柔性铰链6由两个相互垂直的连接臂17组成，两个连接臂之间设有弹性开口18，两个连接臂上均设有与半波长阶梯型变幅杆7相连的螺纹孔，两个螺纹孔轴线交点处设有与圆盘状工件13相接触并传递振动的平面结构19。

所述的平面结构19表面设有耐磨涂层。

所述的平面结构19两侧各设有减重凹槽结构20。

本发明的有益效果：

通过驱动两个独立的互相垂直超声振子纵向振动，再使用柔性铰链联接机构使工具头绕x、y方向的微弯转动实现y、x方向的平移，两个方向的振动近乎解耦，再通过控制振动参数，从而实现工具头的二维振动。

本发明的二维振动系统实现了工件的二维椭圆轨迹振动；旋转平台实现了工件在振动时效过程中的匀速旋转。