CN105563007A - 一种在金属材料表面加工出梯度纳米结构层的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在金属材料表面加工出梯度纳米结构层的工艺，当加工平整的工件表面时，刀头压紧在工件上，使静压力弹簧处于压缩状态，当加工凹坑时，刀头与工件之间的压力减小，从而对静压力弹簧的压力减小，则静压力弹簧在弹性力的作用下伸长，使凸台沿凹腔滑动，使整个刀柄与刀柄套的长度加长，即刀头伸入凹坑中对工件进行加工。本发明刀柄上设有凸台，同时在刀柄套上设有与凸台相匹配并能相对凸台滑动的凹腔，使刀柄与刀柄套的整体长度可调整，从而方便加工表面不平整的工件；刀柄上设有油管接头，方便随时对刀头进行润滑，同时还能对加工中的刀头进行冷却；油管接头采用通用部件螺钉制作而成，减少了加工工艺，从而节约了成本。

Description

一种在金属材料表面加工出梯度纳米结构层的工艺

技术领域

本发明涉及一种能加工出梯度纳米结构层的装置，具体是指一种在金属材料表面加工出梯度纳米结构层的工艺。

背景技术

在工程应用中，金属零部件广泛应用于机械、航空、航天、汽车、船舶、冶金等各个行业。然而，这些金属零部件容易因疲劳、磨损以及腐蚀等受到的损坏，且这些损坏大多始于表面，因此，在金属材料表面制备出由表及里的纳米结构层表层，就能够通过表面组织和性能的优化大幅提高金属材料的整体性能，使金属零部件不易受损，从而提高金属零部件的使用寿命，而在这些金属零部件表面加工出纳米结构层的装置随之产生。

发明内容

本发明的目的在于克服目前使用的金属零部件容易因疲劳、磨损以及腐蚀等受到的损坏的缺陷，提供一种不仅结构简单，还能在金属材料表面加工出纳米结构层，使金属材料通过表面组织和性能的优化能大幅提高金属材料的整体性能，从而使金属零部件不易受损的在金属材料表面加工出梯度纳米结构层的装置。

本发明通过下述技术方案实现：一种在金属材料表面加工出梯度纳米结构层的工艺，主要由刀柄、以及连接在该刀柄一端的刀头组成。

进一步的，所述刀头为圆球状，在所述刀柄上设有与刀头相匹配的凹槽，该刀头与凹槽配合后连接在刀柄上并能转动；同时在刀柄上还连接有与刀头相匹配的护套。

再进一步的，所述护套通过螺纹连接在刀柄上。

更进一步的，在所述刀柄上还连接有锁紧螺母，且在该锁紧螺母与护套之间还设有锁紧弹簧。

为了对不平整的金属材料表面进行加工，在所述刀柄上还连接有静压力补偿装置。

所述静压力补偿装置包括连接在刀柄另一端的静压力弹簧、以及与该静压力弹簧相连接并与刀柄相匹配的刀柄套；所述刀柄套与刀柄配合后连接在该刀柄上并能相对刀柄滑动。

为了满足需要，所述刀柄套包括相互匹配的上刀柄套与下刀柄套，且整体呈一端开口且内部具有空腔体的结构，所述刀柄则连接在该空腔体内壁上，而静压力弹簧则位于该空腔体内部。

为了更好的满足需要，在所述刀柄上设有凸台，同时在上刀柄套与下刀柄套上均设有与该凸台相匹配的凹腔，所述刀柄通过凸台与凹腔配合后连接在刀柄套上。

为了更好的实现本发明，在所述刀柄上还连接有油管接头。

为了确保效果，所述刀柄内部具有与凹槽相连通的中心孔，所述油管接头通过螺纹连接在刀柄上并具有与中心孔相连通的通道。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明的刀柄上设有静压力补偿装置，方便对表面不平整的工件进行加工；刀柄上设有锁紧螺母以及锁紧弹簧，使护套更紧密的连接在刀柄上；刀柄套设为相互匹配的上刀柄套与下刀柄套，从而方便将该刀柄套连接在刀柄上；刀柄上设有凸台，同时在刀柄套上设有与凸台相匹配并能相对凸台滑动的凹腔，使刀柄与刀柄套的整体长度可调整，从而方便加工表面不平整的工件；刀柄上设有油管接头，方便随时对刀头进行润滑，同时还能对加工中的刀头进行冷却；油管接头采用通用部件螺钉制作而成，减少了加工工艺，从而节约了成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的内部结构示意图。

其中，图中附图标记对应的零部件名称为：

1—刀柄，2—刀头，3—凹槽，4—护套，5—锁紧螺母，6—锁紧弹簧，7—静压力弹簧，8—上刀柄套，9—下刀柄套，10—凸台，11—凹腔，12—油管接头，13—中心孔，14—通道，15—退刀槽，16—进油口，17—出油口。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1、2所示，本发明主要由刀柄1组成，该刀柄1整体为圆柱形结构，且在该刀柄1一端设有凹槽3，该凹槽3由刀柄1的端面向内凹陷而成，且该凹槽3的侧壁为球面。为了能加工金属零部件的表面，在所述刀柄1上还连接有刀头2，该刀头2为与凹槽3相匹配的圆球状，即该刀头2与凹槽3匹配后连接在刀柄1上并能转动，且该刀头2由硬度较大的硬质材料制作而成。

同时，在所述刀柄1上还设有护套4，该护套4一端开口，且内部具有与刀柄1相匹配的空腔体。在该护套4的另一端设有与刀柄1以及刀头2相匹配的球形端面，为了露出刀头2，使刀头2能加工工件，在该球形端面上还设有与刀头2相匹配并与空腔体相连通的通孔，该通孔的直径小于刀头2的直径，使该刀头2能在通孔内转动且该通孔内壁能将刀头2卡在护套4与刀柄1之间。为了将护套4连接在刀柄1上，在该护套4的空腔体内壁设有内螺纹，同时在刀柄1的外壁上设有与内螺纹相匹配的外螺纹，该护套4通过内螺纹与外螺纹匹配后连接在刀柄1上。为了便于加工，在该护套4的空腔体内壁上还设有退刀槽15。为了补偿护套4的内螺纹与刀柄1的外螺纹之间的配合间隙，在该刀柄1上还设有锁紧螺母5，该锁紧螺母5位于护套4的开口端，且在该护套4与锁紧螺母5之间还设有锁紧弹簧6，所述锁紧弹簧6在护套4与锁紧螺母5之间呈压缩状态，所述护套4在锁紧弹簧6与锁紧螺母5的作用与刀柄1紧密连接在一起。为了便于对金属材料的不平整表面进行加工，在该刀柄1上还设有静压力补偿装置，该静压力补偿装置包括设置在刀柄1另一端的静压力弹簧7、以及将该静压力弹簧7固定在该刀柄1上的刀柄套，所述刀柄套与刀柄1相匹配，并套在刀柄1上。该刀柄套包括相互匹配的上刀柄套8与下刀柄套9，且整体呈一端开口且内部具有与刀柄1相匹配的空腔体的半封闭结构，所述静压力弹簧7则位于刀柄1的端面与空腔体的端面之间。为了便于对工件表面的凹坑进行加工，使刀柄1能滑动，在该刀柄1上还设有凸台10，同时在所述上刀柄套8与下刀柄套9上设有与该凸台10相匹配的凹腔11，所述凸台10连接在该凹腔11内部并能相对凹腔11滑动。当加工平整的工件表面时，刀头2压紧在在工件上，使静压力弹簧7处于压缩状态，当加工凹坑时，刀头2与工件之间的压力减小，从而对静压力弹簧7的压力减小，则静压力弹簧7在弹性力的作用下伸长，使凸台10沿凹腔11滑动，使整个刀柄1与刀柄套的长度加长，即刀头2伸入凹坑中对工件进行加工。为了便于在加工过程中对刀头2进行润滑，在所述刀柄1上还设有油管接头12，为了便于连接在刀柄1上，在该油管接头12上设有外螺纹，同时在刀柄1上设有具有与该油管接头12相匹配孔，在所述孔的侧壁上设有与该外螺纹相匹配的内螺纹，所述油管接头12通过螺纹配合后连接在刀柄1上，该油管接头12优先设为螺钉，且在该螺钉上设有具有进油口16和出油口17的通道14，同时在刀柄1内部设有与该通道14以及凹槽3相连通的中心孔13。使用时，将润滑油通过进油口16加入油管接头12的通道14中，润滑油通过出油口17流入中心孔13中，然后流入凹槽3中并对刀头2进行润滑。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种在金属材料表面加工出梯度纳米结构层的工艺，其特征在于：主要由刀柄（1）、以及连接在该刀柄（1）一端的刀头（2）组成；所述刀头（2）为圆球状，在所述刀柄（1）上设有与刀头（2）相匹配的凹槽（3），该刀头（2）与凹槽（3）配合后连接在刀柄（1）上并能转动；同时在刀柄（1）上还连接有与刀头（2）相匹配的护套（4）；所述护套（4）通过螺纹连接在刀柄（1）上；在所述刀柄（1）上还连接有锁紧螺母（5），且在该锁紧螺母（5）与护套（4）之间还设有锁紧弹簧（6）；在所述刀柄（1）上还连接有静压力补偿装置；所述静压力补偿装置包括连接在刀柄（1）另一端的静压力弹簧（7）、以及与该静压力弹簧（7）相连接并与刀柄（1）相匹配的刀柄套；所述刀柄套与刀柄（1）配合后连接在该刀柄（1）上并能相对刀柄（1）滑动；所述刀柄套包括相互匹配的上刀柄套（8）与下刀柄套（9），且整体呈一端开口且内部具有空腔体的结构，所述刀柄（1）则连接在该空腔体内壁上，而静压力弹簧（7）则位于该空腔体内部；在所述刀柄（1）上设有凸台（10），同时在上刀柄套（8）与下刀柄套（9）上均设有与该凸台（10）相匹配的凹腔（11），所述刀柄（1）通过凸台（10）与凹腔（11）配合后连接在刀柄套上；当加工平整的工件表面时，刀头（2）压紧在在工件上，使静压力弹簧（7）处于压缩状态，当加工凹坑时，刀头（2）与工件之间的压力减小，从而对静压力弹簧（7）的压力减小，则静压力弹簧（7）在弹性力的作用下伸长，使凸台（10）沿凹腔（11）滑动，使整个刀柄（1）与刀柄套的长度加长，即刀头（2）伸入凹坑中对工件进行加工。

2.根据权利要求1所述的一种在金属材料表面加工出梯度纳米结构层的工艺，其特征在于：在所述刀柄（1）上还连接有油管接头（12）。

3.根据权利要求1或2所述的一种在金属材料表面加工出梯度纳米结构层的工艺，其特征在于：所述刀柄（1）内部具有与凹槽（3）相连通的中心孔（13），所述油管接头（12）通过螺纹连接在刀柄（1）上并具有与中心孔（13）相连通的通道（14）。