CN220533432U - 一种直纹曲面表面压应力加工装置 - Google Patents

Abstract

一种直纹曲面表面压应力加工装置，其包括联结工装与滚压工装；联结工装的底面为斜面，滚压工装轴心垂直与斜面相连，滚压工装的轴心与联结工装的轴心之间形成有倾斜角；滚压工装包括护架与压轮工装，护架的一端与斜面相连，护架内设置有碟簧装置，压轮工装的一端延伸至护架内与碟簧装置相连，通过碟簧装置与护架进行伸缩往复配合，压轮工装的另一端设置有压轮；在应用中，通过联结工装与滚压工装的角度控制，以及碟簧装置压缩量的控制，不仅可以实现对该零件的圆角滚压，且碟簧装置的滚压力载荷较大，可以精准的控制施加的压应力。因此，本设计不仅可以对圆角曲面施加压应力，而且其滚压力载荷较大，可以满足该零件的加工需求。

Description

一种直纹曲面表面压应力加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种加工装置，属于机加工技术领域，尤其涉及一种直纹曲面表面压应力加工装置。

背景技术

在机加工零件中，如图10所示，该零件由圆角形成的直纹型面，为了满足零件功能需求，需对该零件的圆角表面在制造过程中预先施加一定范围的压应力。

申请号为201720854461.4，申请日为2017年7月14日的专利申请，公开了一种车床用滚压零件圆角的装置，其车刀体端部安装有滚压主轴，外露于所述车刀体的所述滚压主轴端部通过销轴安装有滚轮，所述滚轮倾斜布置，使其与该工件相适宜，对准工件R圆角，工件转动，方便实现圆角滚压操作，该装置虽然可以进行圆角滚压，但其承载结构以及翻转加载的方式无法施加较大的压应力，滚压力载荷较小，无法满足该零件的加工需求。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的滚压力载荷较小，无法满足该零件的加工需求的缺陷与问题，提供一种不仅可以对圆角曲面施加压应力，且滚压力载荷较大，可以满足该零件的加工需求的一种直纹曲面表面压应力加工装置。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种直纹曲面表面压应力加工装置，所述装置包括联结工装与滚压工装；

所述联结工装的底面为斜面，所述滚压工装轴心垂直与斜面相连，所述滚压工装的轴心与联结工装的轴心之间形成有倾斜角；

所述滚压工装包括护架与压轮工装，所述护架的一端与斜面相连，所述护架内设置有碟簧装置，所述压轮工装的一端延伸至护架内与碟簧装置相连，通过碟簧装置与护架进行伸缩往复配合，所述压轮工装的另一端设置有压轮。

所述护架的形状为圆筒形，其轴心处开设有贯通的上腔体与下腔体，所述上腔体的直径大于下腔体。

所述碟簧装置设置于上腔体内，所述碟簧装置包括上垫板与下垫板，所述上垫板与下垫板之间设置有若干碟簧，所述压轮工装的一端与下垫板螺栓连接；所述上垫板与下垫板的直径与上腔体相互匹配。

所述若干碟簧之间呈径向限位对合组合设置。

所述压轮工装包括支架轴与N形支架板，所述支架轴的一端与N形支架板的顶面相连，所述支架轴的另一端延伸至下腔体内，并通过螺栓与下垫板固定连接；

所述N形支架板的下部形成有滚轮槽，所述压轮设置于滚轮槽内。

所述N形支架板的宽度大于下腔体的直径，所述支架轴的长度大于下腔体的长度，所述N形支架板的顶面与下腔体的底面之间间隔一定距离，形成有伸缩间隙。

所述N形支架板的底端贯穿设置有销轴，所述销轴上套设有轴承，所述轴承两侧的销轴上分别设置有左档环与右档环，所述左档环与右档环均位于滚轮槽内，将轴承抵接固定于滚轮槽的中部。

所述压轮的一侧设置有朝向另一侧凹陷的凹陷部，所述凹陷部内同轴设置有连接板；

所述连接板的外围形成有朝向一侧凸起的环形凸起部，其轴心区域形成为饼形凹陷，所述饼形凹陷的中部开设有连接板穿孔，所述左档环位于连接板穿孔内，所述饼形凹陷卡接于轴承的一侧，所述环形凸起部位于凹陷部内，并通过若干固定螺栓与压轮固定连接。

所述销轴包括T形销轴与盖板，所述T形销轴由N形支架板的一侧贯穿滚轮槽向另一侧延伸，所述盖板位于N形支架板另一侧，通过若干销轴螺栓与T形销轴固定连接。

所述联结工装的底面包括第一斜面与第二斜面，所述第一斜面与第二斜面沿着联结工装的轴心对称分布，所述第一斜面的轴心朝向左下方，所述第二斜面的轴心朝向右下方。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种直纹曲面表面压应力加工装置中，其包括联结工装与滚压工装；联结工装的底面为斜面，滚压工装轴心垂直与斜面相连，滚压工装的轴心与联结工装的轴心之间形成有倾斜角；滚压工装包括护架与压轮工装，护架的一端与斜面相连，护架内设置有碟簧装置，压轮工装的一端延伸至护架内与碟簧装置相连，通过碟簧装置与护架进行伸缩往复配合，压轮工装的另一端设置有压轮；本设计在应用中，通过联结工装与滚压工装的角度控制，以及碟簧装置压缩量的控制，不仅可以实现对该零件的圆角滚压，且碟簧装置的滚压力载荷较大，可以精准的控制施加的压应力。因此，本实用新型不仅可以对圆角曲面施加压应力，而且其滚压力载荷较大，可以满足该零件的加工需求。

2、本实用新型一种直纹曲面表面压应力加工装置中，碟簧装置设置于上腔体内，其包括与上腔体直径相互匹配的上垫板与下垫板，上、下垫板间设置有若干碟簧，压轮工装的一端与下垫板螺栓连接；若干碟簧之间呈径向限位对合组合设置；本设计在应用中，上、下垫板在上腔体内对碟簧进行径向限位，确保了若干碟簧在压缩复位过程中载荷的稳定加载，保证压应力的加载稳定性，并且对合组合设置可以在较小的空间内提供较大的载荷承载。因此，本实用新型不仅稳定性较好，而且载荷承载较大。

3、本实用新型一种直纹曲面表面压应力加工装置中，压轮工装包括支架轴与N形支架板，支架轴的一端与N形支架板的顶面相连，另一端延伸至下腔体内，并通过螺栓与下垫板固定连接；N形支架板的下部形成有滚轮槽，压轮设置于滚轮槽内，N形支架板的宽度大于下腔体的直径，支架轴的长度大于下腔体的长度，N形支架板的顶面与下腔体的底面之间间隔一定距离，形成有伸缩间隙；本设计在应用中，通过伸缩间隙的合理设置与碟簧装置相互配合，不仅可以提供精确压应力，同时也是对压缩量的限位，避免了碟簧装置的超载，降低了装置损坏率。因此，本实用新型不仅可以提供精确的压应力，而且损坏率较低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中的联结工装的结构示意图。

图3是本实用新型中的滚压工装的结构示意图。

图4是本实用新型中的滚压工装的结构剖视图之一。

图5是本实用新型中的滚压工装的结构剖视图之二。

图6是本实用新型中的护架结构剖视图。

图7是本实用新型中的N形支架板的结构剖视图。

图8是本实用新型中的压轮的结构剖视图。

图9是本实用新型中的连接板的结构剖视图。

图10是本实用新型中的加工对象的结构示意图。

图11是本实用新型中的伸缩间隙与机床行程的关系示意图。

图中：联结工装1、斜面11、倾斜角12、第一斜面13、第二斜面14、滚压工装2、护架21、上腔体211、下腔体212、压轮工装22、支架轴221、N形支架板222、滚轮槽223、螺栓224、伸缩间隙225、碟簧装置23、上垫板231、下垫板232、碟簧233、压轮24、凹陷部241、销轴3、T形销轴31、盖板32、销轴螺栓33、轴承4、左档环41、右档环42、连接板5、环形凸起部51、饼形凹陷52、连接板穿孔53、固定螺栓54。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1—图11，一种直纹曲面表面压应力加工装置，所述装置包括联结工装1与滚压工装2；

所述联结工装1的底面为斜面11，所述滚压工装2轴心垂直与斜面11相连，所述滚压工装2的轴心与联结工装1的轴心之间形成有倾斜角12；

所述滚压工装2包括护架21与压轮工装22，所述护架21的一端与斜面11相连，所述护架21内设置有碟簧装置23，所述压轮工装22的一端延伸至护架21内与碟簧装置23相连，通过碟簧装置23与护架21进行伸缩往复配合，所述压轮工装22的另一端设置有压轮24。

所述护架21的形状为圆筒形，其轴心处开设有贯通的上腔体211与下腔体212，所述上腔体211的直径大于下腔体212。

所述碟簧装置23设置于上腔体211内，所述碟簧装置23包括上垫板231与下垫板232，所述上垫板231与下垫板232之间设置有若干碟簧233，所述压轮工装22的一端与下垫板232螺栓连接；所述上垫板231与下垫板232的直径与上腔体211相互匹配。

所述若干碟簧233之间呈径向限位对合组合设置。

所述压轮工装22包括支架轴221与N形支架板222，所述支架轴221的一端与N形支架板222的顶面相连，所述支架轴221的另一端延伸至下腔体212内，并通过螺栓224与下垫板232固定连接；

所述N形支架板222的下部形成有滚轮槽223，所述压轮24设置于滚轮槽223内。

所述N形支架板222的宽度大于下腔体212的直径，所述支架轴221的长度大于下腔体212的长度，所述N形支架板222的顶面与下腔体212的底面之间间隔一定距离，形成有伸缩间隙225。

所述N形支架板222的底端贯穿设置有销轴3，所述销轴3上套设有轴承4，所述轴承4两侧的销轴3上分别设置有左档环41与右档环42，所述左档环41与右档环42均位于滚轮槽223内，将轴承4抵接固定于滚轮槽223的中部。

所述压轮24的一侧设置有朝向另一侧凹陷的凹陷部241，所述凹陷部241内同轴设置有连接板5；

所述连接板5的外围形成有朝向一侧凸起的环形凸起部51，其轴心区域形成为饼形凹陷52，所述饼形凹陷52的中部开设有连接板穿孔53，所述左档环41位于连接板穿孔53内，所述饼形凹陷52卡接于轴承4的一侧，所述环形凸起部51位于凹陷部241内，并通过若干固定螺栓54与压轮24固定连接。

所述销轴3包括T形销轴31与盖板32，所述T形销轴31由N形支架板222的一侧贯穿滚轮槽223向另一侧延伸，所述盖板32位于N形支架板222另一侧，通过若干销轴螺栓33与T形销轴31固定连接。

所述联结工装1的底面包括第一斜面13与第二斜面14，所述第一斜面13与第二斜面14沿着联结工装1的轴心对称分布，所述第一斜面13的轴心朝向左下方，所述第二斜面14的轴心朝向右下方。

本实用新型的原理说明如下：

滚压工装2采用碟簧装置23加载滚压力，碟簧的刚度大，缓冲吸振能力强，可以较小的变形承受较大的载荷，且占用轴向空间小，适合在机床主轴端面安装使用。

实施例1：

参见图1—图10，一种直纹曲面表面压应力加工装置，所述装置包括联结工装1与滚压工装2；所述联结工装1的底面为斜面11，所述滚压工装2轴心垂直与斜面11相连，所述滚压工装2的轴心与联结工装1的轴心之间形成有倾斜角12；所述滚压工装2包括护架21与压轮工装22，所述护架21的一端与斜面11相连，所述护架21内设置有碟簧装置23，所述压轮工装22的一端延伸至护架21内与碟簧装置23相连，通过碟簧装置23与护架21进行伸缩往复配合，所述压轮工装22的另一端设置有压轮24。

在应用中，在进行压应力滚压时，首先将联结工装1与机床主轴进行装配，使其斜面11朝下，并将滚压工装2与斜面11进行装配，使倾斜角12朝向所需加工的圆角，倾斜角12的角度可根据工件的截面形状以及滚压工位的需求确定，然后通过机床加载压力载荷实现对该圆角曲面的压应力施加，并通过控制碟簧装置23的压缩量来控制压应力的载荷施加量。

在应用中，滚压加工曲面的步骤如下：

S1、采用丙酮清洗待滚压圆角表面，并在其表面刷涂液压润滑油；

S2、操作机床各轴，将压轮24移动至工件一端的圆角表面，并采用塞尺检测压轮24与待滚压表面的间隙，要求0.02mm塞尺可入，0.03mm塞尺不入；

S3、分别移动机床Y、Z轴，按照碟簧装置23的预设载荷，对圆角表面加载滚压力；

S4、移动机床X轴，使压轮24沿圆角表面纵向运动，运动行程为工件的长度，完成圆角表面的压应力施加。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述护架21的形状为圆筒形，其轴心处开设有贯通的上腔体211与下腔体212，所述上腔体211的直径大于下腔体212；所述碟簧装置23设置于上腔体211内，所述碟簧装置23包括上垫板231与下垫板232，所述上垫板231与下垫板232之间设置有若干碟簧233，所述压轮工装22的一端与下垫板232螺栓连接；所述上垫板231与下垫板232的直径与上腔体211相互匹配；所述若干碟簧233之间呈径向限位对合组合设置；所述压轮工装22包括支架轴221与N形支架板222，所述支架轴221的一端与N形支架板222的顶面相连，所述支架轴221的另一端延伸至下腔体212内，并通过螺栓224与下垫板232固定连接；所述N形支架板222的下部形成有滚轮槽223，所述压轮24设置于滚轮槽223内；所述N形支架板222的宽度大于下腔体212的直径，所述支架轴221的长度大于下腔体212的长度，所述N形支架板222的顶面与下腔体212的底面之间间隔一定距离，形成有伸缩间隙225。

在应用中，在进行压应力滚压时，压轮24的载荷通过N形支架板222传递至碟簧装置23，进而若干碟簧233产生形变，在此过程中，伸缩间隙225的距离，即碟簧233的形变量，二者相互配合，对加载应力进行限制，从而精准的控制所需的压应力；并且在复位时，上垫板231与下垫板232对若干碟簧233进行压缩限位，并对压轮24进行限位，防止其脱出。

实施例3：

基本内容同实施例2，不同之处在于：

所述压轮24的一侧设置有朝向另一侧凹陷的凹陷部241，所述凹陷部241内同轴设置有连接板5；所述连接板5的外围形成有朝向一侧凸起的环形凸起部51，其轴心区域形成为饼形凹陷52，所述饼形凹陷52的中部开设有连接板穿孔53，所述左档环41位于连接板穿孔53内，所述饼形凹陷52卡接于轴承4的一侧，所述环形凸起部51位于凹陷部241内，并通过若干固定螺栓54与压轮24固定连接。

在应用中，在压轮24上设置的连接板5，可以加强压轮24的结构强度，进一步加强压轮24的承载。

实施例4：

基本内容同实施例3，不同之处在于：

所述联结工装1的底面包括第一斜面13与第二斜面14，所述第一斜面13与第二斜面14沿着联结工装1的轴心对称分布，所述第一斜面13的轴心朝向左下方，所述第二斜面14的轴心朝向右下方。

在应用中，通过将滚压工装2安装于第一斜面13或第二斜面14上，可以实现对不同朝向的圆角曲面的压应力加工，通过控制第一斜面13或第二斜面14的倾斜度，即可控制圆角曲面的加工角度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种直纹曲面表面压应力加工装置，其特征在于：所述装置包括联结工装（1）与滚压工装（2）；

所述联结工装（1）的底面为斜面（11），所述滚压工装（2）轴心垂直与斜面（11）相连，所述滚压工装（2）的轴心与联结工装（1）的轴心之间形成有倾斜角（12）；

所述滚压工装（2）包括护架（21）与压轮工装（22），所述护架（21）的一端与斜面（11）相连，所述护架（21）内设置有碟簧装置（23），所述压轮工装（22）的一端延伸至护架（21）内与碟簧装置（23）相连，通过碟簧装置（23）与护架（21）进行伸缩往复配合，所述压轮工装（22）的另一端设置有压轮（24）。

2.根据权利要求1所述的一种直纹曲面表面压应力加工装置，其特征在于：

所述护架（21）的形状为圆筒形，其轴心处开设有贯通的上腔体（211）与下腔体（212），所述上腔体（211）的直径大于下腔体（212）。

3.根据权利要求2所述的一种直纹曲面表面压应力加工装置，其特征在于：

所述碟簧装置（23）设置于上腔体（211）内，所述碟簧装置（23）包括上垫板（231）与下垫板（232），所述上垫板（231）与下垫板（232）之间设置有若干碟簧（233），所述压轮工装（22）的一端与下垫板（232）螺栓连接；所述上垫板（231）与下垫板（232）的直径与上腔体（211）相互匹配。

4.根据权利要求3所述的一种直纹曲面表面压应力加工装置，其特征在于：

所述若干碟簧（233）之间呈径向限位对合组合设置。

5.根据权利要求3所述的一种直纹曲面表面压应力加工装置，其特征在于：

所述压轮工装（22）包括支架轴（221）与N形支架板（222），所述支架轴（221）的一端与N形支架板（222）的顶面相连，所述支架轴（221）的另一端延伸至下腔体（212）内，并通过螺栓（224）与下垫板（232）固定连接；

所述N形支架板（222）的下部形成有滚轮槽（223），所述压轮（24）设置于滚轮槽（223）内。

6.根据权利要求5所述的一种直纹曲面表面压应力加工装置，其特征在于：

所述N形支架板（222）的宽度大于下腔体（212）的直径，所述支架轴（221）的长度大于下腔体（212）的长度，所述N形支架板（222）的顶面与下腔体（212）的底面之间间隔一定距离，形成有伸缩间隙（225）。

7.根据权利要求5或6所述的一种直纹曲面表面压应力加工装置，其特征在于：

所述N形支架板（222）的底端贯穿设置有销轴（3），所述销轴（3）上套设有轴承（4），所述轴承（4）两侧的销轴（3）上分别设置有左档环（41）与右档环（42），所述左档环（41）与右档环（42）均位于滚轮槽（223）内，将轴承（4）抵接固定于滚轮槽（223）的中部。

8.根据权利要求7所述的一种直纹曲面表面压应力加工装置，其特征在于：

所述压轮（24）的一侧设置有朝向另一侧凹陷的凹陷部（241），所述凹陷部（241）内同轴设置有连接板（5）；

所述连接板（5）的外围形成有朝向一侧凸起的环形凸起部（51），其轴心区域形成为饼形凹陷（52），所述饼形凹陷（52）的中部开设有连接板穿孔（53），所述左档环（41）位于连接板穿孔（53）内，所述饼形凹陷（52）卡接于轴承（4）的一侧，所述环形凸起部（51）位于凹陷部（241）内，并通过若干固定螺栓（54）与压轮（24）固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种直纹曲面表面压应力加工装置，其特征在于：

所述销轴（3）包括T形销轴（31）与盖板（32），所述T形销轴（31）由N形支架板（222）的一侧贯穿滚轮槽（223）向另一侧延伸，所述盖板（32）位于N形支架板（222）另一侧，通过若干销轴螺栓（33）与T形销轴（31）固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种直纹曲面表面压应力加工装置，其特征在于：

所述联结工装（1）的底面包括第一斜面（13）与第二斜面（14），所述第一斜面（13）与第二斜面（14）沿着联结工装（1）的轴心对称分布，所述第一斜面（13）的轴心朝向左下方，所述第二斜面（14）的轴心朝向右下方。