一种声液固耦合二维超声深滚加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种声液固耦合二维超声深滚加工装置，至少包括声学组件、液压组件和工具组件；工具组件包括设置有底座凹槽的底座、设置于底座凹槽中可滚动的并可以对工件表面进行冲击的滚珠；声学组件包括变幅杆、超声波换能器以及与超声波换能器通过导线连接的超声波发生器，超声波换能器安装在变幅杆上；液压组件包括设置于底座上的供液管路，供液管路与底座凹槽相连通。本发明专利技术的声液固耦合二维超声深滚加工装置，集成了深滚加工和二维超声加工优点，利用二维超声场和流场耦合作用下产生超声冲击、超声空化和射流抛光，通过滚珠作用在工件上，实现低刚度金属工件优质高效表面强化，并提高滚珠使用寿命。

A Two-Dimensional Acoustic-Hydraulic-Solid Coupling Deep Rolling Machining Device

【技术实现步骤摘要】
一种声液固耦合二维超声深滚加工装置
本专利技术涉及金属零部件表面强化
，具体涉及一种声液固耦合二维超声深滚加工装置。
技术介绍
金属零部件广泛应用在各种机械装备中。由于金属零部件常因表面磨损、腐蚀和疲劳等原因而损坏，通常需要采用表面强化如滚压和喷丸等技术进行处理，来改善金属零部件的加工质量和表面力学性能，提高耐磨耐腐蚀性和抗疲劳性，延长金属零部件的使用寿命。超声深滚加工是滚压和超声加工结合而形成的，是表面强化处理技术的一种，由Bozdana等于2005年在深滚加工基础上发展起来的，他们采用超高压流体来使滚珠与工件紧密接触，工件的剧烈塑性变形主要是滚珠的超声冲击产生，加工过程中滚珠不旋转，且滚珠与工件之间无润滑油作用。滚珠与工件的挤压滑动摩擦容易导致滚珠磨损，直接影响了工件的加工质量。当今的超声深滚加工多采用弹性组件或空气压力而非深滚时的高压流体系统来提供静压力，使滚珠与工件保持紧密接触，滚珠在工件表面做滚动摩擦和超声振动冲击。超声深滚加工时工件的剧烈塑性变形主要由滚珠对工件的超声振动冲击产生，其静压力虽远低于深滚加工，但能产生更深更大的残余压应力层和硬化层，且对机床刚度影响降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声液固耦合二维超声深滚加工装置，其特征在于，至少包括声学组件、液压组件和将声学组件、液压组件连接在一起的工具组件；所述工具组件至少包括设置有底座凹槽的底座、设置于凹槽中可滚动并可以对工件表面进行冲击的滚珠；所述声学组件至少包括变幅杆、超声波换能器以及与超声波换能器通过导线连接的超声波发生器，所述超声波换能器安装在变幅杆上；所述液压组件至少包括设置于底座上的供液管路，所述供液管路与底座凹槽的连通端设置有拉瓦尔喷管结构并通过拉瓦尔喷管结构连通。

【技术特征摘要】
1.一种声液固耦合二维超声深滚加工装置，其特征在于，至少包括声学组件、液压组件和将声学组件、液压组件连接在一起的工具组件；所述工具组件至少包括设置有底座凹槽的底座、设置于凹槽中可滚动并可以对工件表面进行冲击的滚珠；所述声学组件至少包括变幅杆、超声波换能器以及与超声波换能器通过导线连接的超声波发生器，所述超声波换能器安装在变幅杆上；所述液压组件至少包括设置于底座上的供液管路，所述供液管路与底座凹槽的连通端设置有拉瓦尔喷管结构并通过拉瓦尔喷管结构连通。2.根据权利要求1所述的声液固耦合二维超声深滚加工装置，其特征在于，所述底座凹槽为球形凹槽；所述底座在前端连接有可拆卸的固定套，所述固定套的端面设置有使滚珠从固定套端面凸出的内凹槽；当所述固定套与底座连接时，所述固定套的内凹槽与底座的底座凹槽形成半包围结构，所述滚珠处在固定套和底座形成的半包围结构中并有部分球体从固定套的端面凸出。3.根据权利要求2所述的声液固耦合二维超声深滚加工装置，其特征在于，所述底座凹槽上均布有若干条弧形的深凹槽。4.根据权利要求1所述的声液固耦合二维超声深滚加工装置，其特征在于，所述声液固耦合二维超声深滚加工装置还包括切削液系统，所述切削液系统至少包括一个喷淋头，所述喷淋头的出水方向朝向滚珠的凸出部分。5.根据权利要求2所述的声液固耦合二维超声深滚加工装置，其特征在于，所述固定套与底座之间设置有第一密封圈以使固定套与底座形成端面密封；所述底座与变幅杆的连接处设置有第二密封圈以使底...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建新，朱立新，任元超，刘宏伟，赵波，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41