CN106695242A - 用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚压装置，特别是涉及一种用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置。本发明本体为长方体结构，本体上设有阶梯孔，阶梯孔内设有导向筒，导向筒内设有滚压轮组件，滚压轮组件一端的内孔中设有圆柱弹簧；所述调节螺杆与本体螺纹连接后一端置于圆柱弹簧内孔中；所述限位键穿过本体、导向筒置于滚压轮组件的限位槽后与本体固定。调节螺杆在螺纹副作用下螺旋转动至调定压力的同时，带动滚压轮组件在导向筒中轴向直线运动，限位键对调节螺杆的极限行程范围限位；调定压力的滚压轮在转动的轴、管类零件摩擦力作用下旋转，滚压轮和轴、管类零件在相向旋转的过程中完成滚压工序。本发明降低了成本，使滚压工序更具自主性和可操作性。

Description

用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置

技术领域

本发明涉及一种滚压装置，特别是涉及一种用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置。

背景技术

滚压是一种无切屑的表面改性加工技术.在常温下利用金属的塑性变形,使工件表面的微观不平度辗平从而达到表面粗糙度降低、表面硬化、机械特性改变的目的。目前虽然有专业厂家生产滚压头，但由于滚压头结构、滚压力大小、滚压方式以及适用的机床等因素的限制，无法满足生产实际的要求，基于以上原因，需要针对零件的具体结构及性能要求设计专用的滚压装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安装方便、滚压力可调、滚压性能可靠、具有导向功能的用于普通车床的轴、管类零件外圆滚压装置。

本发明包括滚压轮组件、限位键、导向筒、圆柱弹簧、本体、调节螺杆，所述本体为长方体结构，长度方向设有阶梯孔，阶梯孔内设有导向筒，导向筒内设有滚压轮组件，滚压轮组件一端的内孔中设有圆柱弹簧；所述调节螺杆与本体螺纹连接后，一端置于圆柱弹簧内孔中；所述限位键穿过本体、导向筒置于滚压轮组件的限位槽后与本体固定。

所述滚压轮组件为装配件，包括滚压轮、夹头、圆柱销、外隔环、内隔环、轴承、调整垫。

所述滚压轮为设有不对称外锥体的轴套结构，内孔中部设有环形槽，所述内孔与轴承对应，装配方式为间隙配合，所述环形槽与外隔环对应，装配方式为间隙配合；所述滚压轮一侧的外锥体与水平方向的夹角为15°度，相当于刀具的前角，另一侧的外锥体与水平方向的夹角为75°度，相当于刀具的后角，两锥体连接处倒圆R1.5。

所述夹头为阶梯轴结构，大端轴设有径向贯通的矩形槽，与矩形槽垂直方向设有圆柱销孔，圆柱销孔穿过矩形槽后径向贯通；小端轴设有内孔，内孔对应于圆柱弹簧，内孔直径大于圆柱弹簧外径1mm-2mm；小端轴外圆面上横向设有限位槽，对应于限位键，限位槽长度根据压力调整范围确定。

所述滚压轮置于夹头的矩形槽后，在圆柱销的作用下，形成装配体——滚压轮组件；所述滚压轮内孔的两端设有轴承，轴承的外圈通过置于滚压轮环形槽中的外隔环固定，轴承的内圈通过置于圆柱销轴中部的内隔环固定；所述滚压轮与夹头安装间隙通过置于轴承端面和夹头矩形槽端面的调整垫来实现。

所述圆柱销为标准件，与轴承的装配方式为过盈配合。

所述外隔环为环状结构，用来限制轴承的外圈。

所述内隔环为环状结构，用来限制轴承的内圈。

所述轴承为标准件，选择圆柱滚子轴承，与滚压轮的装配方式为过渡配合。

所述调整垫根据实际装配情况确定具体厚度。

所述限位键为矩形板状结构，宽度尺寸与本体、导向筒对应，装配方式为间隙配合；板状结构两侧对称设有对应于本体的通孔，用来与本体连接；板状结构的中部设有螺纹孔，为拆除限位键时的工艺用孔。

所述导向筒为设有键槽的轴套结构，外圆面上横向设有对应于限位键、本体的第二键槽；外圆直径对应于本体，装配方式为过盈配合；内孔对应于夹头，装配方式为间隙配合。

所述本体为长方体结构，长度方向的一侧设有L形通槽，用于车床刀架安装，L形通槽的端部设有螺纹孔，用于安装刻度尺和视板；长方体长度方向的一侧还设有阶梯孔，大孔对应于导向筒，装配方式为过盈配合，小孔为螺纹孔，对应于调节螺杆，与调节螺杆形成螺纹副；长方体的上表面设有第一键槽，第一键槽两侧对称设有螺纹孔，所述第一键槽与限位键以间隙配合的方式装配后，通过螺钉连接成为一体，所述第一键槽与阶梯孔的大孔相通。

所述调节螺杆为设有螺纹的阶梯轴结构，小端轴对应于圆柱弹簧，直径小于圆柱弹簧内径1mm-2mm；大端轴设有截面为三角形的指针，用于指示刻度，大端轴的端部为四方结构，便于工具扳手的使用；小端轴与大端轴之间设有螺纹轴，螺纹轴对应于本体，形成螺纹副，实现螺纹旋转运动。

所述刻度尺、视板，用于显示压力的刻度，刻度尺、视板上设有对应于本体的通孔，通过螺钉与本体连接。

所述本体L形通槽的端部设有刻度尺、视板，通过螺钉与本体连接；所述导向筒置于本体上台阶孔的大孔中，且导向筒上的第二键槽与本体上的第一键槽对应；所述滚压轮组件置于导向筒后，将限位键置于本体及导向筒的第一键槽和第二键槽并到达夹头的限位槽中，通过螺钉连接将限位键与本体固定；所述圆柱弹簧置于夹头的的内孔中，所述调节螺杆与本体通过螺纹连接后，一端置于圆柱弹簧的内孔中，另一端置于本体外，且指针指向刻度尺。

本发明调节螺杆在螺纹副作用下螺旋转动至调定压力的同时，带动滚压轮组件在导向筒中轴向直线运动，所述限位键对调节螺杆的极限行程范围限位；调定压力的滚压轮在转动的轴、管类零件摩擦力作用下旋转，滚压轮和轴、管类零件在相向旋转的过程中完成滚压工序。

本发明导向筒的导向作用，保证了滚压轮组件位置变化的稳定性、可靠性；滚压轮不对称外锥体的结构，具有了类似刀具前角和后角的特性，在滚压过程中对零件的非工作面具有了保护功能；滚压轮与轴、管类零件的弹性接触，使滚压工序的操作简单化。

附图说明

图1为本发明主视图；

图2为本发明俯视图；

图3为本发明左视图；

图4为本发明三维结构图；

图5为本发明滚压轮组件主视图；

图6为本发明滚压轮组件俯视图；

图7为本发明滚压轮组件三维结构图；

图8为本发明滚压轮主视图；

图9为本发明夹头三维结构图；

图10为本发明调节螺杆三维结构图。

具体实施方式

本发明包括：滚压轮组件1、限位键2、导向筒3、圆柱弹簧4、本体5、调节螺杆6、刻度尺7、视板8。

滚压轮组件1:

为装配件，包括：滚压轮9、夹头10、圆柱销11、外隔环12、内隔环13、轴承14、调整垫15。

滚压轮9：

为不对称外锥体的轴套结构，内孔中部设有环形槽；所述内孔精度等级为H7，要保证与环形槽的同轴度，精度等级7级；所述环形槽精度等级H12；一侧外锥体与水平方向的夹角为15°，另一侧外锥体与水平方向的夹角为75°，两锥体连接处倒圆R1.5。

夹头10：

为阶梯轴结构，大端轴设有径向贯通的矩形槽，矩形槽宽精度等级H6，与矩形槽垂直方向设有圆柱销孔，圆柱销孔穿过矩形槽后径向贯通，圆柱销孔精度等级H7；小端轴设有内孔，内孔直径大于圆柱弹簧4外径1mm-2mm，小端轴外圆直径与导向筒5对应，精度等级h7,小端轴外圆面上横向设有限位槽，对应于限位键6，限位槽的长度根据压力调整范围确定。

调整垫15：

根据实际装配情况确定具体厚度。

本体5：

为不规则长方体结构，长度方向的一侧设有L形通槽，L形通槽的宽度和深度根据普通车床的刀架尺寸及车床主轴中心高确定；L形通槽的端部设有螺纹孔；长方体长度方向还设有阶梯孔，大孔对应于导向筒3，精度等级为H7,小孔为螺纹孔，对应于调节螺杆6，大孔和小孔要保证同轴度，精度等级为7级；长方体的上表面设有第一键槽，第一键槽两侧对称设有螺纹孔，所述第一键槽对应于限位键2，第一键槽宽度尺寸精度等级为H12。

调节螺杆6：

为设有螺纹的阶梯轴结构，一侧为光轴，直径小于圆柱弹簧4内径1mm-2mm；另一侧为四方头；在光轴与四方头之间设有螺纹轴、过渡轴和指针，所述螺纹轴与光轴相连，螺纹轴与指针由过渡轴相连，所述指针为截面为三角形的轴肩，尖角的度数为12°－15°；螺纹轴和光轴要保证同轴度，精度等级9级。

导向筒3：

为设有键槽的轴套结构，外圆面上横向设有第二键槽，对应于限位键2及本体5，第二键槽宽度尺寸精度等级H12；外圆直径对应于本体5，精度等级k7；内孔对应于夹头10，精度等级H7；内孔和外圆要保证同轴度，精度等级7级。

限位键2：

为矩形板状结构，宽度尺寸对应于本体5、导向筒3、夹头10，精度为h12；两侧对称设有通孔；中部设有螺纹孔，拆除限位键时的工艺用孔。

工作过程：本发明装夹于普通车床的刀架后，根据需要设定滚压力，转动调节螺杆6使其指针到达刻度位置。调节螺杆6在螺纹副作用下前进或后退的同时，圆柱弹簧4被压缩或舒展，从而带动滚压轮组件1轴向前、后做直线运动，滚压轮组件1运动的极限行程依靠限位键2的作用来保证。压力调定后，车床刀架横向进给，当滚压轮9与轴、管类零件的外圆表面接触时，滚压轮9受压力后，反向施加滚压力给零件，滚压轮9在旋转的轴、管类零件带动下相向做旋转运动，同时车床刀架纵向进给，因此滚压装置在滚压轮9的自转和直线运转动中完成轴、管类零件的滚压工序。

本发明利用弹簧受压产生的弹力，给滚压装置提供了工作时的滚压力，从而实现了轴、管类零件表面粗糙度降低、表面硬度提高、耐磨性增强的目的。本发明的使用，解决了通用滚压装置不能完成的特定技术要求、特定使用设备等的滚压工序问题，降低了成本，使滚压工序更具自主性和可操作性。

Claims (8)

1.一种用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置,其特征在于，包括滚压轮组件(1)、限位键(2)、导向筒(3)、圆柱弹簧(4)、本体(5)、调节螺杆(6)，所述本体(5)为长方体结构，长度方向设有阶梯孔，阶梯孔内设有导向筒(3)，导向筒(3)内设有滚压轮组件(1)，滚压轮组件(1)一端的内孔中设有圆柱弹簧(4)；所述调节螺杆(6)与本体(5)螺纹连接后，一端置于圆柱弹簧(4)内孔中；所述限位键(2)穿过本体(5)、导向筒(3)置于滚压轮组件(1)的限位槽后与本体(5)固定。

2.根据权利要求1所述的用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置，其特征在于，所述滚压轮组件(1)为装配件，包括滚压轮(9)、夹头(10)、圆柱销(11)，所述夹头(10)为阶梯轴结构，大端轴设有径向贯通的矩形槽，滚压轮(9)置于夹头(10)矩形槽后，通过圆柱销(11)连接成一体；所述滚压轮(9)内孔的两端设有轴承(14)，轴承(14)的内圈由内隔环(13)固定，外圈由外隔环(12)固定；轴承(14)与矩形槽端面的间隙由调整垫(15)来保证。

3.根据权利要求1所述的用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置，其特征在于，本体(5)的长度方向的一侧设有L形通槽，用于车床刀架安装，L形通槽的端部设有螺纹孔，用于安装刻度尺(7)、视板(8)；长方体长度方向还设有阶梯孔，大孔对应于导向筒(3)，装配方式为过盈配合，小孔为螺纹孔，对应于调节螺杆(6)，与调节螺杆(6)形成螺纹副；长方体的上表面设有第一键槽，第一键槽底面的两侧对称设有螺纹孔，所述第一键槽与限位键(2)以间隙配合的方式装配后，通过螺钉连接成为一体，所述第一键槽与阶梯孔的大孔相通。

4.根据权利要求1所述的用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置，其特征在于，滚压轮(9)为不对称外锥体的轴套结构，内孔中部设有环形槽；所述滚压轮(9)一侧的外锥体与水平方向的夹角为15°度，另一侧的外锥体与水平方向的夹角为75°，两锥体连接处倒圆R1.5。

5.根据权利要求2所述的用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置，其特征在于，所述夹头(10)为阶梯轴结构，大端轴设有径向贯通的矩形槽；与矩形槽垂直方向设有圆柱销孔，圆柱销孔穿过矩形槽后径向贯通；小端轴设有内孔，小端轴外圆面上横向设有限位槽，限位槽长度根据压力调整范围确定。

6.根据权利要求1或3所述的用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置，其特征在于，所述调节螺杆(6)为带有螺纹的阶梯轴结构，小端轴直径小于圆柱弹簧(4)内径1mm-2mm；大端轴设有指针，大端轴的端部为四方结构；小端轴与大端轴之间设有螺纹轴。

7.根据权利要求6所述的用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置，其特征在于，所述调节螺杆(6)上的指针为截面为三角形的轴肩，尖角的度数为12°－15°。

8.根据权利要求1或3所述的用于普通车床的轴、管类外圆滚压装置，其特征在于，所述导向筒(3)为设有键槽的轴套结构，外圆面上横向设有第二键槽。