[发明专利]一种工具头带微阵列结构的自润滑式超声滚压装置

权利要求书

1.一种工具头带微阵列结构的自润滑式超声滚压装置，该装置主要由超声波发生器和超声滚压设备组成，还包括连接柄，所述超声滚压装置通过连接柄装卡在数控机床刀架上，通过数控机床刀架分度盘可控制进刀量，工作时打开超声电源输出数字信号，压电陶瓷堆接收到数字信号后开始产生振幅叠加的超声频机械振动，超声振子的法兰盘经前定位筒与外筒固定，使超声振动经由变幅杆放大振幅后沿轴向传递，与此同时，风扇开始工作，将超声振子产生的热量通过外筒上所开的通风槽排出，冷却液由前定位筒下端进油口导入，并逐渐充满工具头外筒以及变幅杆所形成的腔体，并从滚压头前端流出，冷却并润滑滚压头与工件以及滚压头支撑件的接触面，之后多余的冷却液从前定位筒上端出油口导出；其特征在于，所述超声滚压设备包括具有微阵列结构表面的滚压头，滚压头由硬质合金材料制成，并采用自润滑材料对所述微阵列结构进行嵌填，滚压头后端部分加工有螺纹，变幅杆上相应加工有内螺纹，滚压头与变幅杆通过螺纹连接形成一体化结构。

2.根据权利要求1所述的超声滚压装置，其特征在于，滚压头通过以下方法制造：通过激光在滚压头上预制微阵列结构，加工完成后对滚压头加工表面进行打磨抛光处理，消除加工产生的微阵列结构边缘凸起，采用超声对滚压头洗净清理后，将自润滑材料嵌填入微阵列结构，并对滚压头表面进行抛光清洗后处理。

3.根据权利要求1或2所述的超声滚压装置，其特征在于，微阵列结构在滚压头前端表面的覆盖率在30％以上，且该微阵列结构优选为微凹坑阵列。

4.根据权利要求3所述的超声滚压装置，其特征在于，所述微凹坑直径优选为20-40μm，深度优选为10-20μm，排列间距优选为150-200μm。