[实用新型]一种用于异形曲面加工的超声滚压装置

说明书

本实用新型涉及一种用于异形曲面加工的超声滚压装置，该装置包括滚球工具头、超声发生器、柔性气动关节夹持器、支架外壳、弹簧、限位螺钉以及变幅杆。滚球工具头、带有限位槽的支架外壳与弹簧构成限位装置，通过弹簧的收缩与支架外壳上限位螺钉的导向作用使滚球工具头到达设定工作位置；滚球工具头可实现空间内变轨迹的表面强化加工，提高了加工柔性，扩大了工艺范围，滚压表面质量更易保证；同时柔性气动关节夹持器可带动滚球工具头进行多向转动，从而实现超声滚压装置对不规则异形曲面的滚压加工。

技术领域

本实用新型涉及一种用于异形曲面加工的超声滚压装置，属于机械加工领域。

背景技术

零件的已加工表面质量是机械加工质量的重要组成部分。对于工作在高温、高压、高速等条件下的机械零件，表面层的破坏会急剧加速零件的失效。随着机械制造不断向精密化、高速化以及多功能化方向发展，通过提高材料表面质量使零件使用寿命得到提高对增加机械可靠性有重要作用。超声表面滚压加工技术是一种新兴的表面强化处理技术，可通过改变材料物理性能获得低表面粗糙度，耐腐蚀性以及耐磨性等各方面性能良好的优质材料表面。目前传统的异形曲面加工方式多采用数控加工，而超声滚压加工多用于加工外圆面、平面和端面等简单平面，仍缺乏能够满足零件复杂异形曲面高表面质量要求的加工方式。因此将超声滚压加工推广到异形曲面的加工具有重要的实用价值，可以满足不同形面的加工需求。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型涉及一种用于异形曲面加工的超声滚压装置，具有提高滚压加工效率、结构简单稳定可靠和柔性高等优点。

该装置的结构包括：滚球工具头、超声发生器、柔性气动关节夹持器、支架外壳、弹簧、限位螺钉以及变幅杆，滚球工具头、带有限位槽的支架外壳与弹簧构成限位装置，在弹簧与限位螺钉的共同作用下，滚球工具头可以实现对不规则异型表面的滚压加工；超声发生器与变幅杆相连，变幅杆的端部有滚球工具头，滚球工具头可实现与工件呈任意空间角度接触；柔性气动关节夹持器固定在机床主轴上，并通过螺栓与支架外壳连接。

优选地，柔性气动关节夹持器上均匀分布三个弹性壳体，每个弹性壳体内均布三个气室。其一端固定在机床主轴上，另一端通过螺栓与支架外壳相连接。

优选地，柔性气动关节夹持器在固定于机床主轴的一端均布三个气管，每个气管与弹性壳体内部的气室相连通。不同压强的气体由气管注入柔性气动关节夹持器上各弹性壳体的气室内，从而使装置完成不同方向上的加工。

优选地，限位装置由依次连接的滚球工具头、弹簧、支架外壳组成，滚球工具头与支架外壳采用间隙配合；滚球工具头、弹簧与支架外壳依次连接构成限位装置，滚球工具头与支架外壳间隙配合。

优选地，支架外壳上沿圆周均匀分布三个限位槽，所述限位螺钉穿过滚球工具头与限位槽，并与其滑动配合；支架外壳与滚球工具头之间均布四个弹簧。

本实用新型的有益效果在于：

一种用于异形曲面加工的超声滚压装置，在一次装夹后即可完成对斜面、曲面、异形面等多种型面的加工，提高滚压加工效率，结构简单稳定可靠，柔性高且操作简便。

附图说明

图1为总体结构示意图。

图2为柔性气动关节夹持器结构示意图。

图3为滚球工具头结构示意图。

图中：1工件；2滚球工具头；3超声发生器；4螺栓；5机床主轴；6柔性气动关节夹持器；7支架外壳；8弹簧；9限位槽；10限位螺钉；11限位螺母；12变幅杆；13气管；14弹性壳体；15气室；16螺钉；17滚球；18工具头套筒前盖；19工具头筒体。

具体实施方式