一种金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备制造技术

一种金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备，包括：工作台；检测装置，检测装置设置在工作台上，用于对金属球壳内的残余应力进行检测，获得检测结果；球形应力调控装置，球形应力调控装置设置在工作台上，具有多个高能超声激励器，高能超声激励器的发射端沿金属球壳的外周面布设，高能超声激励器的发射端朝向金属球壳的球心设置；其中，球形应力调控装置根据检测结果控制高能超声激励器发射超声波。将金属球壳放置在工作台上后，可以通过检测装置对金属球壳内的残余应力进行检测，球形应力调控装置可以根据检测结果，通过沿金属球壳外周面布设的高能超声激励器发出的超声波，对金属球壳内的残余应力进行消减。内的残余应力进行消减。内的残余应力进行消减。

【技术实现步骤摘要】
一种金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备


[0001]本专利技术涉及零件加工
，特别是一种金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备。

技术介绍

[0002]残余应力是机械制造产品的必然产物，是导致重大装备薄壁金属构件加工变形和后续服役变形的主要原因，铝合金金属球壳材料加工去除量大，加工过程容易变形，抵抗弹性变形能力差，加工后变形量大，很难满足形廓尺寸精度要求，其质量对重大装备的可靠性和服役安全有着重要影响，控制构件的加工精度和服役保形能力就是控制残余应力的分布状态，去除车削、铣削和镗铣、磨削等多种工艺加工过程中的残余应力，保证球壳的尺寸精度，对重大装备制造具有非常重要的意义。
[0003]目前，金属球壳工件去应力还没有很好的方法，现有的去除应力方法有退火、回火、振动冲击等，此种方法不仅耗能大，而且对工件有损伤，不适用于金属球壳高精度构件，金属球壳应力产生在加工的全过程中，不便于频繁使用退火等耗能大的去应力方式，故加工精度难以控制。因此，目前亟需一种无损的金属球壳去应力装置，在金属球壳低应力加工过程中去除残余应力，控制变形，提高球壳的形状精度。
[0004]为此，亟需一种金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备，以能更加方便地去除金属球壳的残余应力，提高球壳的加工精度。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术的以上问题，本申请提供一种金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备，以能更加方便地去除金属球壳的残余应力，提高球壳的加工精度。
[0006]本申请提供一种金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备，包括：工作台；检测装置，所述检测装置设置在所述工作台上，用于对所述金属球壳内的残余应力进行检测，获得检测结果；球形应力调控装置，所述球形应力调控装置设置在所述工作台上，具有多个高能超声激励器，所述高能超声激励器的发射端沿所述金属球壳的外周面布设，所述高能超声激励器的发射端朝向所述金属球壳的球心设置；其中，所述球形应力调控装置根据所述检测结果控制所述高能超声激励器发射超声波。
[0007]采用如上结构，将金属球壳放置在工作台上后，可以通过检测装置对金属球壳内的残余应力进行检测，球形应力调控装置可以根据检测结果，通过沿金属球壳外周面布设的高能超声激励器发出的超声波，对金属球壳内的残余应力进行消减。由此，可以减少件数球壳加工后的变形，提高金属球壳的加工精度。另外，通过高能超声激励器发出的超声波对金属球壳内的残余应力进行消减，操作简便，能耗低。
[0008]在一些实施例中，所述工作台包括：壳体，所述检测装置、所述球形应力调控装置设置在所述壳体内；风扇，所述风扇设置在所述壳体上朝向所述壳体内吹风。
[0009]采用如上结构，可以通过风扇向壳体内吹风，从而可以对壳体内的装置进行降温。
[0010]在一些实施例中，所述壳体呈长方体形，在所述壳体的四个侧面上各设置有两个所述风扇。
[0011]采用如上结构，通过在四个侧面上个设置两个风扇，从而可以提高冷却性能，保证壳体内设备运行的稳定性。
[0012]在一些实施例中，所述工作台还包括：安装口，所述安装口设置在所述壳体上，所述金属球壳由所述安装口进入所述壳体内。
[0013]采用如上结构，通过在壳体上设置安装口，可以方便金属球壳的安装。
[0014]在一些实施例中，所述球形应力调控装置包括：安装架，所述安装架呈半球形设置在所述壳体内，用于容置所述金属球壳，所述安装架的开口朝向所述安装口设置，所述高能超声激励器设置在所述安装架上，所述高能超声激励器的发射端位于所述安装架的内表面上，与所述金属球壳的外表面相贴合。
[0015]采用如上结构，通过设置半球形的安装架，可以方便地对高能超声激励器进行安装，以便高能超声激励器的发射端与金属球壳的外表面相贴合。
[0016]在一些实施例中，所述高能超声激励器在所述安装架上均匀布设。
[0017]采用如上结构，可以提高高能超声激励器对金属球壳内残余应力的均化、消除效果。
[0018]在一些实施例中，所述球形应力调控装置还包括：调控螺栓，所述调控螺栓设置在所述安装架上，所述高能超声激励器与所述调控螺栓滑动连接，沿朝向所述金属球壳的球心方向滑动；弹簧，所述弹簧套设在所述调控螺栓上，所述弹簧的一端与所述调控螺栓的头部相抵接，另一端推动所述高能超声激励器朝向所述安装架的球心移动。
[0019]采用如上结构，可以通过弹簧推动高能超声激励器朝向安装架的球形移动，即推动高能超声激励器朝向金属球壳移动，使高能超声激励器的发射端与金属球壳的外周面贴附紧密，从而提高超声波的传播效果，提高残余应力的消减效果。
[0020]在一些实施例中，所述球形应力调控装置还包括：调高支撑件，所述调高支撑件竖直设置在所述安装架的底部中间位置，所述调高支撑件的下端与所述安装架螺纹连接，上端用于支撑所述金属球壳，转动所述调高支撑件调节所述调高支撑件上端的高度。
[0021]采用如上结构，可以通过调高支撑件对安装架内的金属球壳提供支撑，从而提高金属球壳的稳定性。通过转动调高支撑件调节调高支撑件上端的高度，从而可以对金属球壳的高度进行调节，从而可以使金属球壳的球心与安装架的球心重合。由此，可以提高安装架上的高能超声激励器的发射端与金属球壳的贴合效果，进而提高残余应力的消减效果。
[0022]在一些实施例中，所述工作台还包括：压紧件，所述压紧件设置在所述壳体上，用于将所述金属球壳压紧固定在所述安装架内。
[0023]采用如上结构，可以通过压紧件对安装架内的金属球壳进行压紧固定，从而可以提高金属球壳的稳定性，提高残余应力的消减效果。
[0024]在一些实施例中，所述工作台还包括：腿脚，所述腿脚设置有多个，用于支撑所述壳体；调高福马轮，所述调高福马轮设置有多个，分别设置在所述腿脚的底部。
[0025]采用如上结构，可以通过调高福马轮来提高工作台的灵活性与稳定性。
[0026]本专利技术的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
[0027]以下参照附图来进一步说明本专利技术的各个特征和各个特征之间的联系。附图均为示例性的，一些特征并不以实际比例示出，并且一些附图中可能省略了本申请所涉及领域的惯常的且对于本申请非必要的特征，或是额外示出了对于本申请非必要的特征，附图所示的各个特征的组合并不用以限制本申请。另外，在本说明书全文中，相同的附图标记所指代的内容也是相同的。具体的附图说明如下：
[0028]图1为本申请实施例中金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备的立体结构示意图；
[0029]图2为图1中工作台的立体结构示意图；
[0030]图3为图1中球形应力调控装置与壳体连接结构示意图；
[0031]图4为图3中球形应力调控装置底部结构示意图；
[0032]图5为图3中球形应力调控装置的立体结构示意图；
[0033]图6为图4中高能超声激励器的安装结构示意图；
[0034]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备，其特征在于，包括：工作台；检测装置，所述检测装置设置在所述工作台上，用于对所述金属球壳内的残余应力进行检测，获得检测结果；球形应力调控装置，所述球形应力调控装置设置在所述工作台上，具有多个高能超声激励器，所述高能超声激励器的发射端沿所述金属球壳的外周面布设，所述高能超声激励器的发射端朝向所述金属球壳的球心设置；其中，所述球形应力调控装置根据所述检测结果控制所述高能超声激励器发射超声波。2.根据权利要求1所述的金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备，其特征在于，所述工作台包括：壳体，所述检测装置、所述球形应力调控装置设置在所述壳体内；风扇，所述风扇设置在所述壳体上朝向所述壳体内吹风。3.根据权利要求2所述的金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备，其特征在于，所述壳体呈长方体形，在所述壳体的四个侧面上各设置有两个所述风扇。4.根据权利要求2所述的金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备，其特征在于，所述工作台还包括：安装口，所述安装口设置在所述壳体上，所述金属球壳由所述安装口进入所述壳体内。5.根据权利要求4所述的金属球壳低应力加工与变形反馈控制设备，其特征在于，所述球形应力调控装置包括：安装架，所述安装架呈半球形设置在所述壳体内，用于容置所述金属球壳，所述安装架的开口朝向所述安装口设置，所述高能超声激励器设置在所述安装架上，所述高能超声激励器的发射端位于所述安装架的内表...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐春广，杨光粲，陈常宏，宋文渊，赵文政，李培禄，裴宁，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：