[发明专利]一种高强钢扭力轴的强力滚压与超声滚压复合强化方法及机床

权利要求书

1.一种高强钢扭力轴的强力滚压与超声滚压复合机床，其特征在于，包括机床主体(1)、拖板箱(2)、机床主轴(3)、左侧内顶尖(4)、扭力轴(5)、位移测量系统(6)、滚压质量检测系统(7)、强力滚压装置(8)、超声滚压装置(9)、精密油雾冷却系统(10)、尾座内顶尖(11)、数控系统(12)和液压系统(13)；其中，所述机床主体(1)上左侧设置有所述左侧内顶尖(4)，所述机床主体(1)上右侧设置有所述尾座内顶尖(11)；滚压时，所述扭力轴(5)两端被所述左侧内顶尖(4)和所述尾座内顶尖(11)所抵持；所述左侧内顶尖(4)与机床主体上的机床主轴(3)传动连接；所述拖板箱(2)可沿扭力轴轴向滑动地设置于所述机床主体(1)上；所述数控系统(12)和所述液压系统(13)集成于所述机床主体(1)，所述数控系统(12)用于对机床各组成的运动进行控制，所述液压系统(13)用于控制所述强力滚压装置(8)的滚压力大小；所述位移测量系统(6)固定在所述拖板箱(2)上，用于对所述强力滚压装置(8)和所述超声滚压装置(9)的位移值进行实时监测；所述滚压质量检测系统(7)安装在所述拖板箱(2)上，用于对滚压过程中扭力轴强化加工质量进行实时监测；所述精密油雾冷却系统(10)分别集成在所述强力滚压装置(8)和所述超声滚压装置(9)上，用于滚压过程中对滚压装置的润滑和冷却；所述强力滚压装置(8)采用多滚轮对称滚压装置，多个滚轮沿周向对称分布，其滚压力大小由所述液压系统(13)控制；将强力滚压装置与超声滚压装置集成于同一夹具之中，夹具固定于所述拖板箱(2)上，其中强力滚压装置为成120°对称分布的三滚压头装置，超声滚压装置安装于其中两个强力滚压头之间，与顶部竖直方向强力滚压头间距为60°。

2.根据权利要求1所述的高强钢扭力轴的强力滚压与超声滚压复合机床，其特征在于：所述高强钢扭力轴的强力滚压与超声滚压复合机床是在卧式数控车床的基础上进行数控和机械结构改造。

3.根据权利要求1所述的高强钢扭力轴的强力滚压与超声滚压复合机床，其特征在于：所述超声滚压装置(9)的初始进给量由所述数控系统(12)控制，后续滚压过程中超声振幅由超声电源进行控制。

4.一种使用前述权利要求1-3任一项所述的高强钢扭力轴的强力滚压与超声滚压复合机床进行滚压的方法，包括：

步骤1、将扭力轴(5)两端通过所述左侧内顶尖(4)和所述尾座内顶尖(11)固定在所述机床主体(1)上；

步骤2、通过所述数控系统(12)控制所述机床主轴转动，从而带动扭力轴转动；

步骤3、启动所述滚压质量检测系统(7)和所述精密油雾冷却系统(10)；

步骤4、控制所述强力滚压装置(8)对扭力轴进行强力滚压；

步骤5、控制所述超声滚压装置(9)对扭力轴进行超声滚压。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤4中的强力滚压和所述步骤5中的超声滚压可以顺序、逆序或者同时进行。