The invention provides a device for multi-field coupling conical surface rolling processing. The multi-field coupling refers to the coupling of high temperature thermal field, frequency conversion pulse magnetic field and ultrasonic field. The device comprises a rolling cutter, a horn, a transducer, an ultrasonic generator, a thermocouple coil, a temperature controller, a pulse magnetic field intensifying system, a dynamometer and a mounting frame; the invention designs a new type of rolling cutter structure, which can replace different rolling wheels according to different rolling workpieces, and at the same time, it can change different rolling wheels according to different workpieces. The invention controls the heating temperature of the workpiece through a temperature controller, increases the rolling temperature of the workpiece, enhances the atomic activity of the workpiece, overcomes the reduction of the resistance of dislocation motion, and thus obtains a good rolling surface quality; the invention places the conical workpiece on the pulse magnetic field. The invention can monitor the value of rolling pressure in the process of rolling in real time by dynamometer, and realize the constant rolling pressure in the process of rolling by feedback of numerical control system; the invention designs an ultrasonic rolling system which can be installed on a common lathe and can be used for conical shaft. The surface roughness of the parts can be reduced, the surface hardness can be improved, and the good surface quality and mechanical properties can be obtained.
【技术实现步骤摘要】
一种多场耦合锥面滚压加工的装置
本专利技术涉及一种滚压装置,具体涉及一种多场耦合锥面滚压加工的装置,多场耦合具体是指高温热场、变频脉冲磁场和超声场耦合。
技术介绍
带有锥面轴类零件在机械结构中被广泛运用,而这类零件大多数通过车削加工得到,经过车削加工后的零件表面会留下车削纹理,形成微观缺陷。轴类零件在实际工作中受到大的扭矩、弯矩和轴向交变拉压力,容易从外圆表面缺陷处发生疲劳断裂,从而影响轴类零件的使用寿命。因此,需要对其表面进行滚压加工以提高表面质量及疲劳寿命。滚压加工使工件表面的凸峰填入凹谷,降低表面粗糙度,提高表面质量。但普通滚压的光整效果不理想,将高温热场、变频脉冲磁场和超声加工技术引入到滚压加工中,对带锥面的轴类零件表面质量的提高具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多场耦合锥面滚压加工的装置,该装置可以实现锥面轴类零件表面的滚压加工。实现本专利技术的技术方案如下:一种多场耦合锥面滚压加工的装置,该装置包括滚压刀、变幅杆、换能器、超声波发生器、高温辅助加热系统、变频脉冲磁场强化系统、测力仪以及安装架;其中安装架连接变幅杆和测力仪,并将测力仪安装在车床刀架处。在进行滚压时,模拟电路超声波发生器两电极接在换能器电极的两端,将正弦电震荡信号传递给换能器;换能器采用夹心式压电换能器,将压电陶瓷安装在电极之间,通过压电陶瓷的逆压电效应将正弦电震荡信号转换成超声振动机械能,一侧电极与后盖板相连,另一侧电极通过绝缘环与前盖板相连,通过预紧力螺杆的夹持给压电陶瓷一定的预紧力,使压电陶瓷在工作中只承受压应力;超声变幅杆通过预应力螺杆与超声换能器相连接 ...
【技术保护点】
1.一种多场耦合锥面滚压加工的装置(29),其特征在于,包括滚压刀(1),变幅杆支撑结构(2),超声振动系统(3),车床安装架(4),测力仪(5)、变频脉冲磁场强化系统和高温辅助加热系统,其中所述滚压刀(1)可以安装在普通数控车床上,滚压刀(1)通过过盈配合安装在超声振动系统(3)的变幅杆末端,超声振动系统(3)可以为锥面滚压提供超声振动,超声振动系统(3)通过变幅杆支撑结构(2)安装在测力仪(5)上,通过测力仪(5)可以实时监控滚压过程中的滚压力,并通过数控系统的闭环控制实现滚压过程中的滚压力恒定,测力仪(5)通过螺栓连接固定在车床安装架(4)上。
【技术特征摘要】
1.一种多场耦合锥面滚压加工的装置(29),其特征在于,包括滚压刀(1),变幅杆支撑结构(2),超声振动系统(3),车床安装架(4),测力仪(5)、变频脉冲磁场强化系统和高温辅助加热系统,其中所述滚压刀(1)可以安装在普通数控车床上,滚压刀(1)通过过盈配合安装在超声振动系统(3)的变幅杆末端,超声振动系统(3)可以为锥面滚压提供超声振动,超声振动系统(3)通过变幅杆支撑结构(2)安装在测力仪(5)上,通过测力仪(5)可以实时监控滚压过程中的滚压力,并通过数控系统的闭环控制实现滚压过程中的滚压力恒定,测力仪(5)通过螺栓连接固定在车床安装架(4)上。2.根据权利要求1所示的装置,其特征在于,所述的高温辅助加热系统包括温度控制器(11)和热偶线圈(12),热偶线圈(12)缠绕在工件锥面处,温度控制器(11)通过控制热偶线圈(12)电流值控制加热温度。3.根据权利要求1-2任一项所示的装置其特征在于,所示的脉冲磁场强化系统包括调节手柄(6)、铁芯(7)、磁场电源(8)、磁场机架(9)以及线圈(10)组成,通过磁场电源(8)可以调节系统的电源和电压,从而调节磁场频率,通过调节手柄(6)调节两铁芯(7)之间的距离,从而改变磁场强度。4.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其特征在于,所述滚压刀(1)包括滚压刀上端头(14)、滚压刀端盖(15)、滚压刀下端头(16)、轴承(17)、滚压轮(18)和滚压轴(1...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁志强,王康,王西彬,周天丰,沈文华,焦黎,解丽静,刘志兵,滕龙龙,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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