CN220312360U - 滚压刀和加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种滚压刀和加工设备，该滚压刀用于滚压工件表面，滚压刀包括基台和滚压体，滚压体设于基台，滚压体的一端向远离基台的方向延伸并形成有滚压段，滚压段从邻近基台的一端到远离基台的一端呈截面面积逐渐减小设置；其中，基台具有第一方向，且基台沿第一方向延伸，滚压段的延伸轴线与第一方向呈夹角设置。本实用新型旨在通过该滚压刀实现对工件圆弧面或端面的加工，提高该滚压刀的应用范围和加工效率，并提高对工件加工时的精度。

Description

滚压刀和加工设备

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种滚压刀和应用该滚压刀的加工设备。

背景技术

滚压加工技术，目前广泛应用于机械加工行业，滚压加工技术通过滚压工具向工件表面施加一定压力，以改善工件表面的微观不平整度，提高表面硬度，降低表面粗糙度，并使工件表面光整。

现有的滚压工具多使用球体、柱体或滚轮，这些滚压工具只适合加工平面或外圆面，而不能对圆弧面或端面进行加工，在实际应用中受到很大限制。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种滚压刀和加工设备，旨在通过该滚压刀实现对工件圆弧面或端面的加工，提高该滚压刀的应用范围和加工效率，并提高对工件加工时的精度。

为实现上述目的，本实用新型提出一种滚压刀，用于滚压工件表面，所述滚压刀包括：

基台；和

滚压体，所述滚压体设于所述基台，所述滚压体的一端向远离所述基台的方向延伸并形成有滚压段，所述滚压段从邻近所述基台的一端到远离所述基台的一端呈截面面积逐渐减小设置；

其中，所述基台具有第一方向，且所述基台沿所述第一方向延伸，所述滚压段的延伸轴线与所述第一方向呈夹角设置。

在一实施例中，所述滚压段远离所述基台的一端设有滚压头，所述滚压段的延伸轴线穿过所述滚压头的中心。

在一实施例中，所述滚压体包括相连接的安装段和所述滚压段，所述安装段连接于所述基台，所述滚压段远离所述安装段的一端形成有放置腔，所述滚压头限位设于所述放置腔中，并可在所述放置腔中活动。

在一实施例中，所述滚压头为球体，所述球体的半径为0.1mm至0.6mm。

在一实施例中，所述基台形成有安装孔，所述安装段的一部分设于所述安装孔中，另一部分向远离所述安装孔的方向延伸，并连接于所述滚压段。

在一实施例中，所述基台设有第一限位台，所述第一限位台从所述安装孔的孔壁向所述安装孔的轴线方向延伸，并围合形成有连通所述安装孔的通孔；

所述安装段具有第二限位台，所述第二限位台位于所述安装孔中，并限位抵接于所述第一限位台，部分所述安装段贯穿所述通孔向远离所述基台的方向延伸。

在一实施例中，所述滚压刀还包括弹性组件，所述弹性组件包括调节件和弹性件，所述调节件可转动地设于所述安装孔远离所述滚压体的一端；

所述弹性件位于所述安装孔中，且所述弹性件一端抵接于所述调节件，另一端抵接于所述安装段，以使所述第二限位台紧密抵接于所述第一限位台；

其中，所述调节件用于改变所述弹性件对所述滚压体的抵顶力，以改变所述滚压体的滚压力。

在一实施例中，所述滚压体的材质为人造金刚石或高钴合金。

在一实施例中，所述基台包括刀柄和安装台，所述安装台设于所述刀柄的一端，所述滚压体设于所述安装台背向所述刀柄的一端；

所述安装台邻近所述滚压体设有多个避让面，所述避让面用于避免所述基台与所述工件发生干涉。

本实用新型还提出一种加工设备，所述加工设备包括：

主体；和

如上述的滚压刀，所述滚压刀与所述主体相连接。

本实用新型技术方案的滚压刀用于滚压工件的表面，滚压刀中的基台用于安装滚压体，滚压体一端连接于基台，另一端向远离基台的方向延伸，并形成有滚压工件表面的滚压段，滚压段从邻近基台的一端到远离基台的一端呈截面的面积逐渐减小设置，并且滚压段的延伸轴线与基台所具有的第一方向呈夹角设置，使得滚压体不仅能够对圆弧面或端面进行滚压加工，同时也能以一定角度抵接工件，避免产生较大的刚性力而影响加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中滚压刀的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中滚压刀的剖面示意图；

图3为图2中A处的放大示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	滚压刀	21	滚压段
1	基台	211	滚压头
				11	刀柄	22	安装段
12	安装台	221	第二限位台
				121	安装孔	3	弹性组件
122	第一限位台	31	调节件
				123	避让面	32	弹性件
2	滚压体

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

滚压加工是在常温下利用滚压工具对工件表面施加一定的压力，使工件表层金属产生塑性流动，并将工件表层凸起的部分填入到原始残留的低凹波谷中，从而使工件表面粗糙值降低，提高工件表面的光整度，并且能够有效提高工件的表面硬度。

现有的滚压工具多使用滚轮结构或滚柱结构，滚轮结构和滚柱结构只适合加工平面、外圆面或内圆面，对于一些曲弧面，如圆弧面，球面、锥面或者工件的端面，则无法进行有效的滚压加工，使得滚压加工在实际中的应用受到较大限制。

基于上述的问题，请结合参照图1至图3所示，本实用新型提出一种滚压刀100，用于滚压工件表面，滚压刀100包括基台1和滚压体2，滚压体2设于基台1，滚压体2的一端向远离基台1的方向延伸并形成有滚压段21，滚压段21从邻近基台1的一端到远离基台1的一端呈截面面积逐渐减小设置；其中，基台1具有第一方向，且基台1沿第一方向延伸，滚压段21的延伸轴线与第一方向呈夹角设置。

在本实施例中，基台1为该滚压刀100的结构支撑部件，用于支撑和安装滚压体2，基台1可以是机架、安装台、安装架等，或者是能够安装滚压体2的夹具、治具等，在此不做限定。可以理解的是，基台1在安装滚压体2的同时，也与外部设备相连接固定，以固定滚压体2的位置，使滚压体2能具有较高的连接和安装强度，并使滚压体2在与工件相抵接进行加工作业时，基台1能够提供较高的支撑力。

同时，滚压体2设于基台1上，滚压体2沿直线向远离基台1的方向延伸，并且滚压体2在远离基台1的一端形成有滚压段21。可以理解的是，滚压体2为安装于基台1上，并用于滚压工件表面的结构部件，滚压段21为滚压体2与工件相接触的的部分，滚压段21从邻近基台1的一端到远离基台1的一端呈截面的面积逐渐减小设置。可以理解的是，滚压段21的侧壁截面形状为弧面或者平直面，也即滚压段21的侧面可以是锥面、球面或其他形状的曲面，使得滚压段21能够通过其远离基台1的一端为工件进行表面滚压，同时，滚压段21也能通过其结构形状实现对工件的避让，以实现对带有圆弧面、球面或锥面的工件的加工，或者对工件的端面进行加工，以增加该滚压刀100的应用范围。

在本实施例中，基台1具有沿其延伸方向的第一方向；滚压段21的轴线，也即滚压体2背离基台1的延伸方向，与第一方向呈角度设置。可以理解的是，第一方向是基台1的长度较长的方向，也即基台1安装有滚压体2的一端和远离滚压体2的一端所连线的方向，滚压体2的的延伸轴线与第一方向呈角度设置，并且滚压体2的延伸轴线与第一方向可以在同一平面，也可以在不同平面，在此不做限定，如此设置，使得滚压体2能具有更多的布置角度，并且在与工件相接触时，具有较大的接触面积，能够减小对工件的抵顶力，避免对机床以及主轴产生较大的刚性力，保护主轴。

本技术方案的滚压刀100用于滚压工件的表面，滚压刀100中的基台1用于安装滚压体2，滚压体2一端连接于基台1，另一端向远离基台1的方向延伸，并形成有滚压工件表面的滚压段21，滚压段21从邻近基台1的一端到远离基台1的一端呈截面的面积逐渐减小设置，并且滚压段21的延伸轴线与基台1所具有的第一方向呈夹角设置，使得滚压体2不仅能够对圆弧面或端面进行滚压加工，同时也能以一定角度抵接工件，避免产生较大的刚性力而影响加工精度。

在一实施例中，如图1至图3所示，滚压段21远离基台1的一端设有滚压头211，滚压段21的延伸轴线穿过滚压头211的中心。

可以理解的是，滚压头211用于直接接触工件，并通过滚压头211与工件表面的刚性抵顶，实现对工件表面的滚压，滚压头211设于滚压段21远离基台1的一端，滚压头211可以是活动连接于滚压体2，也可以是固定连接于滚压体2上，在此不做限定；并且滚压段21的延伸轴线穿过滚压头211的中心，滚压头211沿滚压段21的延伸轴线的截面面积小于滚压段21邻近基台1一端的截面面积。滚压头211可以是球体、椭球体或其他具有曲弧面的实体，以便于滚压刀100对工件表面进行滚压操作。

在一实施例中，如图2和图3所示，滚压体2包括相连接的安装段22和滚压段21，安装段22连接于基台1，滚压段21远离安装段22的一端形成有放置腔，滚压头211限位设于放置腔中，并可在放置腔中活动。

在本实施例中，安装段22连接于基台1，滚压段21与安装段22相连接，并且设于安装段22远离基台1的一端，安装段22和滚压段21可以是一体成型设置，也可以通过螺栓连接、焊接等方式连接，在滚压段21远离安装段22的一端形成有放置腔，放置腔用于限位放置滚压头211。

可以理解的是，滚压头211一部分设于放置腔中，另一部分伸出放置腔外，抵接于工件的表面，滚压头211设于放置腔中的部分可在放置腔中活动，并且通过伸出放置腔外的部分滚压头211对工件的表面进行滚压加工，使得滚压头211能够对曲弧面或工件的端面进行加工，同时也能减小对工件的抵顶力，提高加工精度。

在一实施例中，滚压头211为球体，球体的半径为0.1mm至0.6mm。

可以理解的是，滚压头211的形状为球体，也即滚压体2在滚压段21远离基台1的一端，其形状为球体，并且球体的半径在0.1mm至0.6mm，优选地，半径选择0.2mm具有较好的加工性能，能实现较好的滚压效果，半径也可选择0.3，0.4或0.6等，在此不做限定。本申请中的滚压头211，其半径设置较小，使得在对工件的表面滚压时分多次进行，实现工件表面的小余量多次累积变形，有效提高工件表面的硬度，并减小对机床的损伤。在本实用新型的另一实施例中，滚压头211远离滚压段21的一端呈圆弧设置，并且该圆弧的半径为0.1mm至0.6mm。

在一实施例中，如图2和图3所示，基台1形成有安装孔121，安装段22的一部分设于安装孔121中，另一部分向远离安装孔121的方向延伸，并连接于滚压段21。

可以理解的是，基台1邻近滚压体2的一端开设有安装孔121，安装段22的一部分设于安装孔121中，另一部分沿着滚压体2的轴线向远离机台的方向延伸，并与滚压段21相连接。安装孔121的设置，使得滚压体2通过安装段22能够与基台1紧密的连接，安装段22可以是通过安装孔121固定连接于基台1，如焊接、一体成型、铆接等，也可以是通过安装孔121活动连接于基台1，如螺接、卡接等，并且安装段22活动连接于安装孔121，也便于拆装滚压体2。

在一实施例中，如图2和图3所示，基台1设有第一限位台122，第一限位台122从安装孔121的孔壁向安装孔121的轴线方向延伸，并围合形成有连通安装孔121的通孔；安装段22具有第二限位台221，第二限位台221位于安装孔121中，并限位抵接于第一限位台122，部分安装段22贯穿通孔向远离基台1的方向延伸。

在本实施例中，基台1在安装孔121的孔壁上设有第一限位台122，并且第一限位台122向安装孔121的轴线方向延伸，中间形成有连通安装孔121的通孔，部分安装段22贯穿通孔，并向远离基台1的方向延伸；同时，在安装段22伸入安装孔121的部分中，设有第二限位台221，第二限位台221抵接于第一限位台122朝向安装孔121内的一侧，使得安装段22部分整体限位于安装孔121中。

可以理解的是，第一限位台122和第二限位台221的设置，使得部分安装段22牢固限位于安装孔121中，并使滚压体2与基台1紧密连接，提高滚压体2的安装稳固性，从而提高对工件滚压加工时的稳固程度。

在一实施例中，如图2所示，滚压刀100还包括弹性组件3，弹性组件3包括调节件31和弹性件32，调节件31可转动地设于安装孔121远离滚压体2的一端；弹性件32位于安装孔121中，且弹性件32一端抵接于调节件31，另一端抵接于安装段22，以使第二限位台221紧密抵接于第一限位台122；其中，调节件31用于改变弹性件32对滚压体2的抵顶力，以改变滚压体2的滚压力。

在本实施例中，安装孔121贯穿基台1设置，并且安装孔121的一端设有滚压体2，安装孔121的另一端设置有调节件31，弹性件32设于安装孔121中，并位于滚压体2和调节件31之间，同时，弹性件32分别抵顶于滚压体2和调节件31，在弹性件32的抵顶作用下，安装段22的第二限位台221与基台1上的第一限位台122紧密抵接。

可以理解的是，弹性件32可以是柱形弹簧或锥形弹簧，弹性件32将安装段22紧密抵顶于第一限位台122上，并且通过改变弹性件32的弹性强度，以调节滚压体2对工件的抵顶力；改变弹性件32的的弹性强度，可以通过直接更换不同弹性强度的弹性件32改变，也可以通过调节调节件31，改变位于滚压体2和调节件31之间弹性件32的长度，而改变弹性强度。具体来说，调节件31为螺栓，安装孔121的内壁设有螺纹，使得调节件31可转动地设于安装孔121中，用户可在安装孔121的外部转动调节件31，以改变调节件31伸入安装孔121中的长度，从而改变弹性件32在滚压体2和调节件31之间的长度，以改变弹性件32的弹性强度。

在一实施例中，滚压体2的材质为人造金刚石或高钴合金。可以理解的是，人造金刚石能够有效提高工件表面粗糙度和表面硬度，并且工件的公差能够在0.01毫米或更小的范围中调整，可以加工HRC65以下的金属工件，适用于各种轴类机械零件及模具行业；高钴合金是钴和铬、钨、铁、镍组中的一种或几种制成的合金的总称，钴含量较高的刀具钢可以显著地提高钢的耐磨性和切削性能，含钴50％以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度，因此，高钴合金适用于滚压加工中，并具有较好的加工性能。

在一实施例中，如图1和图2所示，基台1包括刀柄11和安装台12，安装台12设于刀柄11的一端，滚压体2设于安装台12背向刀柄11的一端；

安装台12邻近滚压体2设有多个避让面123，避让面123用于避免基台1与工件发生干涉。

可以理解的是，刀柄11用于连接外部设备，安装台12用于安装滚压体2，并且滚压体2设于安装台12背向刀柄11的一端，多个避让面123的设置，能够避免在对工件进行滚压时，安装台12与工件发生碰撞和干涉，避让面123可以是平直面，多个避让面123可以是均沿竖直方向设置，且相邻的两个避让面123呈夹角设置，也可以是沿多个方向设置，且相邻的两个避让面123呈夹角设置；同时，避让面123也可以是曲弧面，在此不做限定。

本实用新型还提出一种加工设备，该加工设备包括主体和上述的滚压刀100，滚压刀100与主体相连接。该滚压刀100的具体结构参照前述实施例，由于本加工设备采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

可以理解的，加工设备可以是带有主轴的数控机床或加工平台或加工中心，主体为加工设备的主要结构部件，包括但不限于床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件，主轴上装夹有待滚压加工的工件，滚压刀100设于主体的工作台上并抵接于待滚压工件，主轴带动工件旋转，滚压刀100对工件的表面施加一定的压力，从而使工件表面产生塑型变形，并且本申请中滚压刀100能够对工件进行小余量的多次加工，多次累积的使工件的表面产生形变，以提高滚压效果。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种滚压刀，用于滚压工件表面，其特征在于，所述滚压刀包括：

基台；和

滚压体，所述滚压体设于所述基台，所述滚压体的一端向远离所述基台的方向延伸并形成有滚压段，所述滚压段从邻近所述基台的一端到远离所述基台的一端呈截面面积逐渐减小设置；

其中，所述基台具有第一方向，且所述基台沿所述第一方向延伸，所述滚压段的延伸轴线与所述第一方向呈夹角设置。

2.根据权利要求1所述的滚压刀，其特征在于，所述滚压段远离所述基台的一端设有滚压头，所述滚压段的延伸轴线穿过所述滚压头的中心。

3.根据权利要求2所述的滚压刀，其特征在于，所述滚压体包括相连接的安装段和所述滚压段，所述安装段连接于所述基台，所述滚压段远离所述安装段的一端形成有放置腔，所述滚压头限位设于所述放置腔中，并可在所述放置腔中活动。

4.根据权利要求3所述的滚压刀，其特征在于，所述滚压头为球体，所述球体的半径为0.1mm至0.6mm。

5.根据权利要求3所述的滚压刀，其特征在于，所述基台形成有安装孔，所述安装段的一部分设于所述安装孔中，另一部分向远离所述安装孔的方向延伸，并连接于所述滚压段。

6.根据权利要求5所述的滚压刀，其特征在于，所述基台设有第一限位台，所述第一限位台从所述安装孔的孔壁向所述安装孔的轴线方向延伸，并围合形成有连通所述安装孔的通孔；

所述安装段具有第二限位台，所述第二限位台位于所述安装孔中，并限位抵接于所述第一限位台，部分所述安装段贯穿所述通孔向远离所述基台的方向延伸。

7.根据权利要求6所述的滚压刀，其特征在于，所述滚压刀还包括弹性组件，所述弹性组件包括调节件和弹性件，所述调节件可转动地设于所述安装孔远离所述滚压体的一端；

所述弹性件位于所述安装孔中，且所述弹性件一端抵接于所述调节件，另一端抵接于所述安装段，以使所述第二限位台紧密抵接于所述第一限位台；

其中，所述调节件用于改变所述弹性件对所述滚压体的抵顶力，以改变所述滚压体的滚压力。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的滚压刀，其特征在于，所述滚压体的材质为人造金刚石或高钴合金。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的滚压刀，其特征在于，所述基台包括刀柄和安装台，所述安装台设于所述刀柄的一端，所述滚压体设于所述安装台背向所述刀柄的一端；

所述安装台邻近所述滚压体设有多个避让面，所述避让面用于避免所述基台与所述工件发生干涉。

10.一种加工设备，其特征在于，所述加工设备包括：

主体；和

如权利要求1至9中任一项所述的滚压刀，所述滚压刀与所述主体相连接。