CN217499342U - 一种超声滚压加工球间隙调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种超声滚压加工球间隙调节装置，包括球帽，卡扣和前盖，球帽两端开口，一端限制加工球的活动空间，另一端设置外螺纹，与前盖的内螺纹相配合；在前盖的中央位置设置前端突出部，在前端突出部的内表面设置内螺纹；沿轴向方向，在前端突出部上设置竖槽；球帽和前盖通过内外螺纹连接，卡扣套装在前盖的前端突出部上。本实用新型通过螺纹配合将纵向间隙的调整转换成周向角度的调节，可实现最小几个微米的纵向间隙的精确调节，同时通过卡扣使内外螺纹紧密抱合，除非零部件自身磨损，否则调节固定好的间隙不会发生变化，有效地解决了现有装置的不足。

Description

一种超声滚压加工球间隙调节装置

技术领域

本实用新型涉及金属材料超声波加工领域，更加具体地说，涉及一种超声波滚压加工装置中加工球在球帽和变幅杆端面之间的间隙调节的装置，可广泛应用于各种金属轴零件的超声滚压加工。

背景技术

超声滚压技术作为一种新型的金属零件表面强化技术已经在生产实践中得到了一定的应用，其原理为通过静压力将超声波机械振动通过加工球传递到工件表面，在工件表面性能形成较深的塑性变形层，并起到细化晶粒、提高表面光洁度的作用，可大幅提高工件的疲劳性能、耐磨性能和抗腐蚀性能等。在加工参数合适的情况下，可在金属工件表面形成深度超过300μm的纳米晶粒层，例如中国发明专利“一种金属材料表面纳米层的加工方法及设备”(申请号为2006100153286，申请日为2006年8月15日，公开日为2007年2月14日)

超声滚压可以处理普通滚压无法处理的超高硬度和超高强度的金属材料，其主要损耗件为滚压加工球和球帽。超声滚压加工球及其球帽的磨损速度很快，磨损之后，加工球在球帽和变幅杆端面之间的间隙就变大，会极大影响加工效果甚至无法加工。中国发明专利“一种可稳定输出的间隙可调的超声滚压装置”(申请号为2020106818194，申请日为2020年7月15日，公开日为2020年10月23日)依靠的是调节圈即垫片来调节间隙，针对不同尺寸的加工球需要不同调节圈来调节间隙。这种方式缺点在于加工头端面的圆形凹槽一旦磨损变深，要么更换加工头，要么更换更厚的调节圈。磨损深度是不确定的，这意味着调节圈的厚度规格要非常多才能有应对这种情况，另外其球帽靠的是螺纹提供的预紧力安装在前盖上的，长时间工作时容易松动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超声滚压加工球间隙调节装置，通过螺纹配合将纵向间隙的调整转换成周向角度的调节，有效地解决了现有装置的不足。

本实用新型的技术目的通过下述技术方案予以实现。

一种超声滚压加工球间隙调节装置，包括球帽，卡扣和前盖，其中：球帽两端开口，一端限制加工球的活动空间，另一端设置外螺纹，与前盖的内螺纹相配合；在前盖的中央位置设置前端突出部，在前端突出部的内表面设置内螺纹，与球帽的外螺纹相配合；沿轴向方向，在前端突出部上设置竖槽；球帽和前盖通过内外螺纹连接，卡扣套装在前盖的前端突出部上。

在本实用新型的技术方案中，竖槽的数量为2—4道，将前端突出部分为2—4个部分，在每一部分的内表面均设置内螺纹。

在本实用新型的技术方案中，在卡扣上设置螺帽，用来调节扣紧时的拘束力度。

在本实用新型的技术方案中，球帽内径取值在Ф18mm—Ф22mm，球帽外螺纹的大径取值为M21至M26，螺距取值为1mm、1.25mm、1.5mm或者2mm。

在本实用新型的技术方案中，前盖的前端突出部的竖槽是均匀分布的。

在本实用新型的技术方案中，竖槽槽宽控制在0.2mm-3mm之间，长度不短于20mm。

本实用新型的超声滚压加工球间隙调节装置，通过螺纹配合将纵向间隙的调整转换成周向角度的调节，可实现最小几个微米的纵向间隙的精确调节，同时通过卡扣使内外螺纹紧密抱合，除非零部件自身磨损，否则调节固定好的间隙不会发生变化，有效地解决了现有装置的不足。

附图说明

图1是本实用新型的超声滚压加工球间隙调节装置的结构示意图(1)。

图2是本实用新型的超声滚压加工球间隙调节装置的结构示意图(2)。

图3是本实用新型中前盖的结构示意图。

其中，1为加工球，2为球帽，3为卡扣，4为前盖，5为变幅杆，6为内螺纹，7为竖槽，8为前端突出部，9为螺帽。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。

如附图1—3所示，一种超声滚压加工球间隙调节装置，包括球帽，卡扣和前盖，其中：球帽两端开口，一端限制加工球的活动空间，另一端设置外螺纹，与前盖的内螺纹相配合；在前盖的中央位置设置前端突出部，在前端突出部的内表面设置内螺纹，与球帽的外螺纹相配合；沿轴向方向，在前端突出部上设置竖槽；球帽和前盖通过内外螺纹连接，卡扣套装在前盖的前端突出部上。

竖槽的数量为2—4道，将前端突出部分为2—4个部分，在每一部分的内表面均设置内螺纹。

在卡扣上设置螺帽，用来调节扣紧时的拘束力度。

在进行装配时，将加工球放置在变幅杆端面的圆形凹坑之上，并靠球帽限定加工球的活动间隙，前盖套装在变幅杆上。根据变幅杆末端尺寸以及加工对象的不同，加工球直径在Ф5mm～Ф25mm之间选择。

以常用的Ф15mm直径加工球为例，球帽内径取值在Ф18mm—Ф22mm，球帽外螺纹的大径取值为M21至M26，螺距取值有1mm、1.25mm、1.5mm和2mm。当螺距取值1mm时，球帽转一圈为360度，一个螺距，则球帽每转动1°，对应纵向变化为2.8μm；螺距取值2mm，球帽每转动1°，对应间隙纵向变化为5.6μm。这样的调节精度完全可以满足超声波振动情况下加工球振动对活动间隙空间的调节要求。

前盖的前端突出部的竖槽是均匀分布的，以设置4道竖槽为例，相邻竖槽之间间距90°。竖槽槽宽控制在0.2mm-3mm之间，长度不短于20mm。竖槽将前盖4的前端突出部分成4部分，受到向圆心方向的力时会以竖槽槽底同高度的部分为支点向内倾斜变形。

卡扣扣紧时，对前盖上设置竖槽的前端突出部产生巨大的向内的拘束力。设置竖槽的前端突出部向内倾斜变形，由于有球帽的阻挡，前盖的内螺纹和球帽的外螺纹就会紧密的咬合在一起，这样加工球和球帽之间的间隙就非常固定。如果要调节间隙，只需松开卡扣，通过旋转球帽来调节间隙，再次扣紧卡扣即可。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种超声滚压加工球间隙调节装置，其特征在于，包括球帽，卡扣和前盖，其中：球帽两端开口，一端限制加工球的活动空间，另一端设置外螺纹，与前盖的内螺纹相配合；在前盖的中央位置设置前端突出部，在前端突出部的内表面设置内螺纹，与球帽的外螺纹相配合；沿轴向方向，在前端突出部上设置均匀分布的竖槽；球帽和前盖通过内外螺纹连接，卡扣套装在前盖的前端突出部上。

2.根据权利要求1所述的一种超声滚压加工球间隙调节装置，其特征在于，竖槽的数量为2—4道，将前端突出部分为2—4个部分，在每一部分的内表面均设置内螺纹。

3.根据权利要求1或者2所述的一种超声滚压加工球间隙调节装置，其特征在于，在卡扣上设置螺帽。

4.根据权利要求1或者2所述的一种超声滚压加工球间隙调节装置，其特征在于，球帽内径取值在Ф18mm—Ф22mm，球帽外螺纹的大径取值为M21至M26，螺距取值为1mm、1.25mm、1.5mm或者2mm。

5.根据权利要求3所述的一种超声滚压加工球间隙调节装置，其特征在于，球帽内径取值在Ф18mm—Ф22mm，球帽外螺纹的大径取值为M21至M26，螺距取值为1mm、1.25mm、1.5mm或者2mm。

6.根据权利要求1或者2所述的一种超声滚压加工球间隙调节装置，其特征在于，竖槽槽宽为0.2mm-3mm之间，长度不短于20mm。

7.根据权利要求3所述的一种超声滚压加工球间隙调节装置，其特征在于，竖槽槽宽为0.2mm-3mm之间，长度不短于20mm。

8.根据权利要求4所述的一种超声滚压加工球间隙调节装置，其特征在于，竖槽槽宽为0.2mm-3mm之间，长度不短于20mm。

9.根据权利要求5所述的一种超声滚压加工球间隙调节装置，其特征在于，竖槽槽宽为0.2mm-3mm之间，长度不短于20mm。

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