[發(fā)明專利]超聲滾壓工藝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610823005.3
• 申請日: 2016-09-13
• 公開（公告）號: CN106346192B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 張顯程;史雨晴;涂善東;張成成;侯乃先
• 申請（專利權）人: 華東理工大學;中航商用航空發(fā)動機有限責任公司
• 主分類號: B23P9/02
• 分類號: B23P9/02;C21D10/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 鄧琪,宋麗榮

1.一種超聲滾壓工藝方法，包括如下步驟：

S1，提供一種適應于復雜表面的超聲滾壓加工裝置，包括：

一殼體組件；

一液壓組件；以及

一超聲組件，所述超聲組件固定于所述殼體組件內(nèi)并連接所述液壓組件，所述超聲組件包括：

一換能器，所述換能器連接有一超聲發(fā)生器；

一變幅桿，其徑向切面的兩邊緣曲線為貝塞爾曲線，該貝塞爾曲線的四個控制點通過模態(tài)分析和諧響應分析確定；所述變幅桿的第一端連接于所述換能器的第一端；和

一工具頭，所述工具頭可拆卸地連接于所述變幅桿的第二端；

S2，將所述的適應于復雜表面的超聲滾壓加工裝置夾持于機床，并將工具頭置于輕觸工件的待處理表面的位置，所述待處理表面為曲面，調(diào)整工具頭的角度使得工具頭與所述待處理表面始終保持在71°～90°的范圍內(nèi)；

S3，調(diào)節(jié)所述液壓組件使其輸出501-2000N的靜壓力；

S4，設定所述超聲發(fā)生器和換能器的額定頻率均為28KHz，調(diào)節(jié)超聲組件使變幅桿的鄰近工具頭的輸出端軸向振幅為5～30μm；同時設定機床的運動軌跡進行超聲滾壓加工。

2.根據(jù)權利要求1所述的超聲滾壓工藝方法，其特征在于，所述液壓組件包括：依次連接的一液壓泵、一液壓管路和一液壓千斤頂，一液壓表設置于所述液壓管路上，所述液壓千斤頂固定于所述殼體組件內(nèi)并鄰近所述換能器的第二端。

3.根據(jù)權利要求2所述的超聲滾壓工藝方法，其特征在于，所述液壓千斤頂與所述換能器之間設置有一彈性體，所述彈性體的材質為復合橡膠。

4.根據(jù)權利要求3所述的超聲滾壓工藝方法，其特征在于，所述殼體組件包括：一外殼和一超聲固定組件，所述超聲組件通過所述超聲固定組件安裝于所述外殼內(nèi)；

所述超聲固定組件包括一空心套筒和位于所述空心套筒兩端的第一端蓋和第二端蓋；所述第一端蓋套設于所述換能器的第二端，所述彈性體設置于所述液壓千斤頂與所述第一端蓋之間；所述第二端蓋中部形成一第一通孔，所述變幅桿的第二端自所述第一通孔伸出。

5.根據(jù)權利要求4所述的超聲滾壓工藝方法，其特征在于，所述外殼包括一主體外殼、一頭部外殼和一固定件；所述主體外殼一體成型；所述固定件中部形成第二通孔；所述固定件連接所述主體外殼并與所述主體外殼配合形成一安裝空間，所述超聲組件設置于所述安裝空間內(nèi)；所述變幅桿第二端自所述第一通孔和所述第二通孔伸出；所述頭部外殼可拆卸地連接于所述主體外殼并罩設于所述變幅桿第二端外。

6.根據(jù)權利要求5所述的超聲滾壓工藝方法，其特征在于，所述外殼還包括一頭部固定套，所述頭部固定套可拆卸地固定于所述頭部外殼的端部。

7.根據(jù)權利要求6所述的超聲滾壓工藝方法，其特征在于，所述工具頭包括滾珠，滾珠固定于頭部固定套內(nèi)，變幅桿端部螺紋連接一圓柱體，圓柱體端部抵觸滾珠，圓柱體端部平面開有一包絡滾珠的凹坑。

8.根據(jù)權利要求1所述的超聲滾壓工藝方法，其特征在于，工件進給速度設定在2～10米每分鐘的范圍內(nèi)，加工往返次數(shù)設定為2～10次。

9.根據(jù)權利要求1所述的超聲滾壓工藝方法，其特征在于，變幅桿的鄰近工具頭的輸出端軸向振幅為6～24μm。