CN208303617U - 一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，包括传动总成和滚压总成，传送总成包括工作台、导轨、滑块、卡盘、塔轮一、皮带一、皮带二、塔轮二、电机、皮带轮、丝杠和螺母；滚压总成包括压力源、管路、单作用缸、支架、活塞杆、滚子和固态可流动介质。电机驱动卡盘和丝杠的转动，卡盘带动工件转动，丝杠通过螺母带动滚压总成沿工件轴向运动；压力源为单作用缸提供压力，工作过程中各单作用缸之间相互连通，形成联动的系统，工件旋转过程中滚子与工件旋转中心距离发生变化时，单作用缸中的可流动固态介质发生流动，保证滚压过程中工件表面所受作用力不变，实现一个稳定的滚压加工过程。

Description

一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置

技术领域

本实用新型属于机械制造工艺装备领域，涉及一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，尤其涉及一种工件截面廓形为连续的闭合曲线，且曲率中心始终在廓形内部的工件表面滚压方法及装置。

背景技术

为了提高零件的使用性能，需要对零件表面进行强化处理，通过机械强化的方法，使工件表面产生塑性变形和加工硬化现象，可以实现表面强化，滚压加工是其中一种常用的方法。滚压加工是一种无切屑加工，金属工件在表面滚压加工后，表层得到强化，极限强度和屈服点增大，工件的使用性能、抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性都有明显的提高，同时可以使工件表面粗糙度降低，同时滚压加工的生产效率较高。

滚压方法已经普遍应用于轴类零件的表面强化之中，可以对轴类零件表面进行有效地滚压强化。例如专利201720370809.2中提到一种车床用工件表面滚压装置，设置了双向进给的滚压轮，可以从工件两侧同时对工件进行施加作用力，确保工件受力平衡，同时工件旋转，实现滚压加工过程，具有很好的滚压效果。此类滚压方法和装置针对的是轴类零件，轴类零件横截面为圆形，形状规则，滚压过程中滚子与工件旋转中心距离不变，因此滚压加工过程比较容易实现。但是对于横截面不规则图形的柱状工件，在回转过程中滚子与工件旋转中心的距离随时间的变化而变化，上述装置在滚压过程中无法实现滚子与工件旋转中心之间的的相对移动，因此在滚压过程中不能保证工件表面受力均匀，无法进行有效地滚压加工。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，在滚压过程中滚子对工件表面施加的作用力始终是一个固定的值，从而实现一个稳定的滚压加工过程。

为了达到上述的效果，本实用新型采用如下的技术方案：一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，其特征在于，包括传动总成和滚压总成，所述传动总成包括工作台、导轨、滑块、卡盘、塔轮一、皮带一、皮带二、塔轮二、电机、皮带轮、丝杠和螺母。所述电机与皮带轮连接，所述皮带轮与所述塔轮一通过所述皮带一连接，所述塔轮一与所述卡盘连接，所述塔轮一与所述塔轮二通过皮带二连接，所述塔轮二与所述丝杠连接，所述丝杠安装在所述工作台上，所述丝杠上安装有所述螺母，所述导轨安装在所述工作台上，所述导轨上安装有所述滑块；所述滚压总成包括压力源、管路、单作用缸、支架、活塞杆、滚子和固态可流动介质，所述单作用缸固定于所述支架上，所述单作用缸存在n个，并且n≥2个，所述单作用缸之间通过所属管路连接，所述单作用缸内的所述活塞杆前端安装有所述滚子，所述管路与所述压力源连接，所述管路和所述单作用缸之间充满固态可流动介质；所述滚压总成中的所述支架与所述传动总成中的所述滑块连接。

进一步的讲，所述电机驱动所述卡盘和所述丝杠的转动，所述丝杠通过所述螺母带动所述滚压总成沿工件轴向运动；所述压力源为所述单作用缸提供压力。

进一步的讲，所述工件的截面廓形为圆滑的闭合曲线，所述截面廓形曲率中心始终在所述截面廓形内部，通过所述截面廓形形心的射线与所述截面廓形有且只有1个交点。

进一步的讲，所述单作用缸之间的夹角为360/n度。

进一步的讲，所述固态可流动介质为球状、颗粒状或粉末状；所述滚子为滚珠、滚柱或滚轮。

进一步的讲，改变所述皮带一在所述塔轮一与塔轮二的啮合位置，改变所述丝杠转动速度，进而改变所述滚压总成进给速度。

附图说明

图1为本实用新型三维图。

图2为本实用新型传动总成三维图。

图3为本实用新型滚压总成三维图。

图4为本实用新型单作用缸示意图。

图5为本实用新型所涉及工件三维图。

其中：1传动总成，2滚压总成，3工件，101工作台，102导轨，103滑块，104卡盘，105塔轮一，106皮带一，107皮带二，108塔轮二，109电机，110皮带轮，111丝杠，112螺母，21压力源，22管路，23单作用缸，24支架，25活塞杆，26固态可流动介质，27滚子。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本实用新型实施的具体实施方式。

参见图1至图5，一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，附图为23单作用缸为五个时的情况，包括1传动总成，2滚压总成，所述1传动总成包括101工作台，102导轨，103滑块，104卡盘，105塔轮一，106皮带一，107皮带二，108塔轮二，109电机，110皮带轮，111丝杠，112螺母； 109电机与110皮带轮连接，110皮带轮与108塔轮二通过106皮带一连接，106塔轮一与104卡盘连接，106塔轮一与108塔轮二通过107皮带二连接，107塔轮二与111丝杠连接，111丝杠安装在101工作台上，111丝杠上安装有112螺母，102导轨安装在101工作台上，102导轨上安装有103滑块；2滚压总成包括21压力源，22管路，23单作用缸，24支架，25活塞杆，26固态可流动介质，27滚子，23单作用缸固定于24支架上，23单作用缸存在n（n≥2）个，23单作用缸之间通过22管路连接，23单作用缸内的25活塞杆前端安装有27滚子，22管路与21压力源连接，22管路和23单作用缸之间充满26固态可流动介质；2滚压总成中的24支架与1传动总成中的103滑块连接。

109电机驱动104卡盘和111丝杠的转动，111丝杠通过108螺母带动2滚压总成沿3工件轴向运动；21压力源为23单作用缸提供压力，23单作用缸之间相互连通，工作过程中21压力源和23单作用缸之间形成联动的系统，2滚压总成内部各处压力相等。

工作过程中，将3工件固定于104卡盘上，启动21压力源， 26固态可流动介质通过22管路进入各个23单作用缸中，25活塞杆前进使27滚子压在3工件表面；调整106皮带一在105塔轮一与108塔轮二之间的啮合位置，从而调整2滚压总成的进给速度，启动109电机，驱动104卡盘和111丝杠转动，104卡盘带动3工件转动，111丝杠、112螺母带动2滚压总成沿3工件轴向运动。由于3工件截面不是圆形，各个27滚子距离3工件旋转中心距离不同，当3工件转动时每个27滚子距离3工件的旋转中心的距离发生变化，部分27滚子与3工件旋转中心之间的距离增大，部分27滚子与3工件旋转中心之间的距离减小，由于各23单作用缸之间是联动系统，因此工作过程中26固态可流动介质在各个23单作用缸之间流动，保证了各个23单作用缸内的压力不变，滚压过程中3工件表面所受作用力不变。通过3工件的转动，2滚压总成的轴向运动，完成对3工件表面的滚压；根据需要将3工件表面滚压一遍或多遍后，关闭21压力源，取下3工件，整个工作完成。

上述只是本实用新型的具体使用例子，并不能因其而限制本实用新型的保护范围，本领域技术人员在本实用新型范围之内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (6)

1.一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，其特征在于，包括传动总成、滚压总成和工件，所述传动总成包括工作台、导轨、滑块、卡盘、塔轮一、皮带一、皮带二、塔轮二、电机、皮带轮、丝杠和螺母；所述电机与皮带轮连接，所述皮带轮与所述塔轮一通过所述皮带一连接，所述塔轮一与所述卡盘连接，所述塔轮一与所述塔轮二通过皮带二连接，所述塔轮二与所述丝杠连接，所述丝杠安装在所述工作台上，所述丝杠上安装有所述螺母，所述导轨安装在所述工作台上，所述导轨上安装有所述滑块；所述滚压总成包括压力源、管路、单作用缸、支架、活塞杆、滚子和固态可流动介质，所述单作用缸固定于所述支架上，所述单作用缸存在n个，并且n≥2个，所述单作用缸之间通过所述管路连接，所述单作用缸内的所述活塞杆前端安装有所述滚子，所述管路与所述压力源连接，所述管路和所述单作用缸之间充满所述固态可流动介质；所述滚压总成中的所述支架与所述传动总成中的所述滑块连接。

2.根据权利要求1所述的一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，其特征在于，所述电机驱动所述卡盘和所述丝杠的转动，所述丝杠通过所述螺母带动所述滚压总成沿工件轴向运动；所述压力源为所述单作用缸提供压力。

3.根据权利要求1所述的一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，其特征在于，所述工件的截面廓形为圆滑的闭合曲线，所述截面廓形曲率中心始终在所述截面廓形内部，通过所述截面廓形形心的射线与所述截面廓形有且只有1个交点。

4.根据权利要求1所述的一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，所述单作用缸之间的夹角为360/n度。

5.根据权利要求1所述的一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，所述固态可流动介质为球状、颗粒状或粉末状；所述滚子为滚珠、滚柱或滚轮。

6.根据权利要求1所述的一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置，改变所述皮带一在所述塔轮一与塔轮二的啮合位置，改变所述丝杠转动速度，进而改变所述滚压总成进给速度。