CN109848640A - 一种圆柱滚子表面强化处理装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆柱滚子表面强化处理装置及工作方法，包括基座、纵向滑移装置、轮座、横向滑移装置、超声加工刀具、驱动装置；纵向滑移装置固定在基座上，轮座设置在纵向滑移装置上，轮座上安装有滚动体；横向滑移装置固定在基座上，横向滑移装置的一端连接驱动装置，另一端连接超声加工刀具，超声加工刀具与滚动体相对设置。基座可前后移动，从而带动超声加工刀具作前后移动。利用本发明提供的处理装置和方案，很好地解决了圆柱滚子表面强化的难题。在加工时压紧力量大小调整灵活，加工效果好。通过本发明的处理方法，可显著提高圆柱滚子的疲劳寿命，从而获得更好的机械物理性能。

Description

一种圆柱滚子表面强化处理装置及工作方法

技术领域

本发明涉及一种圆柱滚子表面强化处理装置及工作方法，属于超声加工技术领域。

背景技术

圆柱滚子轴承的滚动体为圆柱体，滚动体在工作时要承受较大的径向载荷或冲击载荷，还需要适应高速旋转，所以表面必须具有较高的强度，同时摩擦系数要小，即表面粗糙度数值较低。

目前对金属表面进行超声波加工能够获得低粗糙度值和高加工精度，并且具有效率高、成本低、无污染的特点。对金属表面的超声加工处理是通过超声加工刀具完成的，通过超声加工处理后的工件能够获得更好的机械物理性能。

经检索，还未发现有对圆柱滚子专门进行超声处理的装置。因此，亟需设计一种圆柱滚子表面强化处理装置，以填补市场空白。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种圆柱滚子表面强化处理装置。

本发明还提供上述一种圆柱滚子表面强化处理装置的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种圆柱滚子表面强化处理装置，包括基座、纵向滑移装置、轮座、横向滑移装置、超声加工刀具、驱动装置；

纵向滑移装置固定在基座上，轮座设置在纵向滑移装置上，轮座上安装有滚动体；

横向滑移装置固定在基座上，横向滑移装置的一端连接驱动装置，另一端连接超声加工刀具，超声加工刀具与滚动体相对设置。

优选的，所述纵向滑移装置包括第一导轨座、导轨和滑块，第一导轨座安装在基座上，导轨固定安装在第一导轨座上，滑块连接在导轨上，轮座与滑块固定连接。

优选的，所述轮座上安装有两个滚动体，两个滚动体呈上下并行设置。此设计的好处是，轮座上安装两个滚动体，且相对于被加工件圆柱滚子来说，是呈上下各一排，与超声加工刀具的刀头形成三个点，将被加工件圆柱滚子包围起来，这样加工时被加工件就不会掉下来，始终牢牢被三个点包围。

优选的，所述滚动体包括滚轮、轴承。

优选的，所述横向滑移装置包括第二导轨座、导轨和滑块，第二导轨座安装在基座上，导轨固定安装在第二导轨座上，滑块连接在导轨上，超声加工刀具固定连接在滑块上，驱动装置与超声加工刀具连接。

优选的，所述驱动装置包括气缸、液压缸、电动推杆。

优选的，所述第一导轨座上并排安装有两个导轨，第二导轨座上并排安装有两个导轨。

一种圆柱滚子表面强化处理装置的工作方法，包括以下步骤：

(1)将处理装置整体安装在车床上；

(2)将被加工件圆柱滚子放置在滚动体与超声加工刀具之间，圆柱滚子的前后两端由车床的前顶杆和后顶杆顶紧固定；

(3)通过第一导轨座上的滑块调整滚动体与圆柱滚子的接触位置，使被加工件圆柱滚子与上下两个滚动体接触；

(4)通过驱动装置使超声加工刀具的刀头与圆柱滚子的一侧接触；

(5)启动车床，前顶杆和后顶杆带动圆柱滚子旋转，超声加工刀具的刀头对圆柱滚子高频敲击；与此同时，基座开始从前往后或从后往前沿圆柱滚子轴向移动，从而实现刀头沿圆柱滚子轴向进给，完成对圆柱滚子的超声加工处理。

本发明的有益效果在于：

1)利用本发明提供的处理装置和方案，很好地解决了圆柱滚子表面强化的难题。

2)利用本发明提供的处理装置，在加工时压紧力量大小调整灵活，加工效果好。

3)通过本发明的处理方法，可显著提高圆柱滚子的疲劳寿命，从而获得更好的机械物理性能。

附图说明

图1为本发明圆柱滚子表面强化处理装置的主视图；

图2为本发明圆柱滚子表面强化处理装置的俯视图；

其中：1-第一导轨座，2-导轨，3-滑块，4-前顶杆，5-超声加工刀具，6-活塞，7-气缸，8-导轨，9-第二导轨座，10-滑块，11-轮座，12-基座，13-圆柱滚子(被加工件)，14-滚动体，15-后顶杆，16-刀头。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例提供一种圆柱滚子表面强化处理装置，包括基座12、纵向滑移装置、轮座11、横向滑移装置、超声加工刀具5、驱动装置；

纵向滑移装置固定在基座12上，轮座11设置在纵向滑移装置上，轮座上安装有滚动体14；

横向滑移装置固定在基座12上，横向滑移装置的一端连接驱动装置，另一端连接超声加工刀具5，超声加工刀具5与滚动体14相对设置。

具体地，纵向滑移装置包括第一导轨座1、导轨2和滑块3，第一导轨座1通过螺栓固定安装在基座12上，两个导轨2并排固定安装在第一导轨座1上，滑块3连接在导轨2上，轮座11与滑块10固定连接。当基座前后移动时，轮座可相对保持不动，从而轮座上的滚动体对被加工件提供有效支撑。

轮座11上安装有两个滚动体14，本实施例中的滚动体14选用滚轮，两个滚轮通过支撑轴安装在轮座11上，且两个滚轮呈上下并行设置。加工时，圆柱滚子一侧卡在两个滚轮之间，两个滚轮与超声刀具的刀头形成三点支撑，将圆柱滚子包围起来，在刀头进行超声加工时，圆柱滚子更稳固。

横向滑移装置包括第二导轨座9、导轨8和滑块10，第二导轨座9通过螺栓固定安装在基座12上，两个导轨8并排固定安装在第二导轨座9上，滑块10连接在导轨8上，超声加工刀具5固定连接在滑块10上，驱动装置与超声加工刀具5连接。本实施例中，驱动装置选用气缸7。

超声加工刀具为常规设备，超声加工刀具直接安装于滑块上，气缸7直接安装固定在第二导轨座9上，气缸7的活塞杆直接与超声加工刀具5连接，通过气缸7推动超声加工刀具5横向移动。

本实施例的技术方案，在具体作业时，需要与现有车床设备配合使用，将其整体安装在车床上，基座与车床的纵向进给机构连接，被加工件圆柱滚子借助车床的前、后顶杆顶紧两端，后续通过顶杆带动圆柱滚子旋转(车床主轴带动前后顶杆做回转运动)，再通过超声加工刀具完成超声处理。

实施例2：

一种圆柱滚子表面强化处理装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：滚动体14选用轴承，两个轴承通过支撑轴安装在轮座11上，且两个轴承上下并行设置。

驱动装置选用液压缸，液压缸的活塞杆直接与超声加工刀具5连接。

实施例3：

一种圆柱滚子表面强化处理装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：驱动装置选用电动推杆，电动推杆的推杆前端直接与超声加工刀具5连接。

实施例4：

一种圆柱滚子表面强化处理装置的工作方法，利用实施例1提供的技术方案，具体操作过程如下：

(1)将处理装置整体安装在车床上，基座12与车床的纵向进给机构安装在一起，后续由车床纵向进给机构带动实现前后移动；

(2)将被加工件圆柱滚子13放置在滚轮与超声加工刀具刀头之间，圆柱滚子13的前后两端由车床的前顶杆4和后顶杆15顶紧固定；

(3)通过第一导轨座1上的滑块3调整滚轮与圆柱滚子13的接触位置，使上下两个滚轮与被加工件圆柱滚子13的一侧上下两点接触，即圆柱滚子一侧卡在上下两个滚轮之间，这样能够最大程度上保证圆柱滚子被加工处理时的稳固性，从而加工时不会掉下来；

(4)通过气缸7使超声加工刀具的刀头与圆柱滚子13的一侧接触，此时刀头与另一侧的两个滚轮形成三点支撑(三角形结构)，将圆柱滚子包围起来，加工时的压紧力量大小由气缸7可调；

(5)启动车床，前顶杆4和后顶杆15带动圆柱滚子13旋转，超声加工刀具5的刀头对圆柱滚子13高频敲击；与此同时，基座12开始从前往后或从后往前沿圆柱滚子13轴向移动，从而实现刀头沿圆柱滚子13轴向进给，完成对圆柱滚子13的超声加工处理。

加工过程中，圆柱滚子13只作旋转运动，滚轮或轴承在圆柱滚子13的带动下被动旋转。在基座12从前往后或从后往前移动过程中，带动超声加工刀具5沿圆柱滚子13轴向移动，而此过程轮座11是不动的(通过滑块、导轨机构实现)，滚轮始终对圆柱滚子13起到支撑作用。

加工完成后，取下加工好的圆柱滚子，重复上述过程，进而实现对多个圆柱滚子的超声加工处理。

Claims (8)

1.一种圆柱滚子表面强化处理装置，其特征在于，包括基座、纵向滑移装置、轮座、横向滑移装置、超声加工刀具、驱动装置；

纵向滑移装置固定在基座上，轮座设置在纵向滑移装置上，轮座上安装有滚动体；

横向滑移装置固定在基座上，横向滑移装置的一端连接驱动装置，另一端连接超声加工刀具，超声加工刀具与滚动体相对设置。

2.如权利要求1所述的圆柱滚子表面强化处理装置，其特征在于，所述纵向滑移装置包括第一导轨座、导轨和滑块，第一导轨座安装在基座上，导轨固定安装在第一导轨座上，滑块连接在导轨上，轮座与滑块固定连接。

3.如权利要求1所述的圆柱滚子表面强化处理装置，其特征在于，所述轮座上安装有两个滚动体，两个滚动体呈上下并行设置。

4.如权利要求1所述的圆柱滚子表面强化处理装置，其特征在于，所述滚动体包括滚轮、轴承。

5.如权利要求2所述的圆柱滚子表面强化处理装置，其特征在于，所述横向滑移装置包括第二导轨座、导轨和滑块，第二导轨座安装在基座上，导轨固定安装在第二导轨座上，滑块连接在导轨上，超声加工刀具固定连接在滑块上，驱动装置与超声加工刀具连接。

6.如权利要求1所述的圆柱滚子表面强化处理装置，其特征在于，所述驱动装置包括气缸、液压缸、电动推杆。

7.如权利要求5所述的圆柱滚子表面强化处理装置，其特征在于，所述第一导轨座上并排安装有两个导轨，第二导轨座上并排安装有两个导轨。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的圆柱滚子表面强化处理装置的工作方法，包括以下步骤：

(1)将处理装置整体安装在车床上；

(2)将被加工件圆柱滚子放置在滚动体与超声加工刀具之间，圆柱滚子的前后两端由车床的前顶杆和后顶杆顶紧固定；

(3)通过第一导轨座上的滑块调整滚动体与圆柱滚子的接触位置，使被加工件圆柱滚子与上下两个滚动体接触；

(4)通过驱动装置使超声加工刀具的刀头与圆柱滚子的一侧接触；

(5)启动车床，前顶杆和后顶杆带动圆柱滚子旋转，超声加工刀具的刀头对圆柱滚子高频敲击；与此同时，基座开始从前往后或从后往前沿圆柱滚子轴向移动，从而实现刀头沿圆柱滚子轴向进给，完成对圆柱滚子的超声加工处理。