[發明專利]爪式柔性超聲弧面滾壓刀具

有效

• 申請號: 201910101730.3
• 申請日: 2019-02-01
• 公開（公告）號: CN109877524B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 樸鐘宇;周振宇;余光磊;鄭秋陽;周仁澤
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B23P9/02
• 分類號: B23P9/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強;李百玲

一種爪式柔性超聲弧面滾壓刀具，包括刀頭裝置、傳動裝置和驅動裝置，所述驅動裝置通過傳動裝置與刀頭裝置連接，所述驅動裝置包括電機和聯軸器，所述電機安裝在電機箱內，所述電機箱的一側通過螺栓螺母組件與安裝軸連接；所述鋼板彈簧組件包括兩個以上爪結構和中心結構，兩個以上的爪結構圍繞中心結構一周，所述萬向節的下端通過連接螺栓安裝在中心結構的中心處，每個爪結構均包括一個鋼板、刀頭安裝架和安裝架頂蓋，每個刀頭裝置均包括球形滾珠、刀頭固定架、安裝塊、固定螺栓和應變片，所述應變片與固定螺栓的螺桿組成一個超聲振動發生器。本發明提供一種能有效對弧面進行滾壓加工的爪式柔性超聲弧面滾壓刀具。

技術領域

本發明涉及一種爪式柔性超聲弧面滾壓刀具。

背景技術

弧面滾壓加工是一種無屑冷加工方式，是連續局部塑性成形技術在表面精加工方面的應用。滾壓是金屬在外界壓力的作用下，表面產生連續局部塑性變形，來改善和提高機械零件的最終表面質量和性能，具有光整和表面強化的雙重作用。弧面滾壓刀具能在一些存在弧度且需要進行滾壓加工的表面進行加工，利用刀頭中彈性元件使刀頭緊貼被加工表面，從而達到弧面滾壓加工的目的。

據調查發現傳統滾壓主要分為平面類零件加工和圓柱面類零件加工。目前平面類零件滾壓加工主要是將滾壓刀頭裝夾在機床的主軸上，通過滾壓刀頭的旋轉運動和工件在加工平面內的進給運動來實現。這種傳統滾壓刀具對存在弧面的表面進行加工時，由于表面的凹凸不平導致刀頭滾珠不能與被加工表面充分接觸，會造成被加工表面加工不均勻以及表面光潔度被破壞的現象，并且部分區域會出現滾壓軌跡密集的現象，這會導致在該區域出現熱變形，所以傳統滾壓刀具對弧面加工存在極大的局限性。

發明內容

為了解決傳統滾壓刀具對于弧面等不平整平面的不適合性，本發明提供一種能有效對弧面進行滾壓加工的爪式柔性超聲弧面滾壓刀具。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種爪式柔性超聲弧面滾壓刀具，包括刀頭裝置、傳動裝置和驅動裝置，所述驅動裝置通過傳動裝置與刀頭裝置連接，所述驅動裝置包括電機和聯軸器，所述電機安裝在電機箱內，所述電機箱的一側通過螺栓螺母組件與安裝軸連接；

所述傳動裝置包括連接螺栓、鋼板彈簧組件和萬向節，所述電機的電機軸通過聯軸器與萬向節的上端連接，所述萬向節的下端與鋼板彈簧組件連接；

所述鋼板彈簧組件包括兩個以上爪結構和中心結構，兩個以上的爪結構圍繞中心結構一周，所述萬向節的下端通過連接螺栓安裝在中心結構的中心處，每個爪結構均包括一個鋼板、刀頭安裝架和安裝架頂蓋，所述鋼板為曲線形，所述鋼板的一端與中心結構固定連接，所述刀頭安裝架和安裝架頂蓋設置在鋼板的另一端上，所述刀頭安裝架上設有用于安裝刀頭裝置的安裝槽，所述安裝架頂蓋扣裝在刀頭裝置上并與安裝槽螺紋連接；

所述刀頭裝置的數目與爪結構的數目相同，每個刀頭裝置均包括球形滾珠、刀頭固定架、安裝塊、固定螺栓和應變片，所述應變片位于安裝塊的上方且通過固定螺栓與安裝塊連接，所述安裝塊的底部設有球形凹槽，所述球形滾珠通過刀頭固定架安裝在球形凹槽內，所述應變片與固定螺栓的螺桿組成一個超聲振動發生器，所述應變片與超聲電源連接。

進一步，所述電機箱包括箱本體和箱頂蓋，所述箱頂蓋與箱本體螺紋連接，所述箱本體一側的側面上設有軸結構，該軸結構通過螺栓螺母組件與安裝軸連接。

再進一步，所述刀頭固定架與安裝塊螺紋連接，所述安裝塊的上端設有環形凸臺，所述環形凸臺位于安裝槽內，并與安裝架頂蓋螺紋連接。

更進一步，所述爪結構設置有三個，三個爪結構均布在中心結構外一周，所述刀頭裝置也設置三個，分別安裝在三個爪結構上。

本發明技術構思為：結合刀頭超聲振動達成對弧形表面等不平整表面就進行滾壓加工的目的。