一种用于车削加工轴承外圈时的超声滚压设备

技术领域

本发明属于超声滚压强化领域，尤其涉及车削加工轴承外圈时对轴承外表面进行超声滚压强化。

背景技术

轴承在使用过程中需要承受较大的载荷和振动，如何提高轴承的使用寿命一直是业内研究的重点。在轴承内外圈加工过程中，通常需要对外表面进行粗车、精车、精磨和热处理等工艺，意在获得高强度高精度表面。随着科技的进步，使用超声滚压强化成为一种新的表面强化方法。提供一种在车削加工的同时对轴承表面进行强化的装置，对提高加工效率、节约制造成本、增强轴承表面强度具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种加工范围可调的超声滚压装置,以解决原有车削用超声滚压装置加工范围受限制的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的超声滚压装置的具体技术方案如下：

一种加工范围可调的超声滚压装置，包括超声滚压组件、支撑组件，支撑组件与车床溜板箱连接，装置安装与刀架左侧，使用通过摇杆机构将超声滚压组件提升到工作位置，非工作装填可通过摇杆机构将超声滚压组件垂直放置。

进一步，所述超声滚压组件安装有X轴进给系统，可以通过转动手轮实现工作状态X轴进给。

进一步，所述支撑组件设置有Z轴进给系统,以通过转动手轮实现工作状态Z轴进给，调整工作区域高度。

进一步，所述摇杆机构包括摇臂和连杆，连接超声滚压组件和支撑组件，共同组着四杆机构，推动摇臂可以实现超声滚压装置由低到高和有垂直到水平位置转换。

本发明还提供了一种具有锁紧和定位功能的超声滚压装置,以解决超声滚压组件和支撑组件刚性开合的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的超声滚压装置的具体技术方案如下：

一种具有锁紧和定位功能的超声滚压装置，设置有前后锁紧定位装置和左右定位装置。

进一步，所述前后锁紧定位装置的前端设置有直角三角形凸台和凹槽，斜边接触，斜边按照一定角度加工，后端设置有锁紧扳手和弧形凹槽，转动锁紧扳手实现前后方向的锁紧和定位。

进一步，所述左右定位装置的一侧安装有侧边定位机构，由四杆机构组成，下方两定位点安装有锁紧螺钉，螺钉与X轴底座配合，向后拉动定位机构，螺钉锁紧，实现定位，螺钉与机构连杆通过六角形螺母配合，可以根据实际调整角度安装。

本发明的整体功能具有以下优点。

（1）本发明通过四杆机构实现工作装置的移动，可以有效节省工作空间，同时可以实现一工位多工艺，缩短生产线，节约成本。

（2）本发明通过齿轮箱安装X轴手轮，可以在不增大装置体积的同时调整手轮轴线高度，避免发生工作干涉。

（3）本发明通过双向垂直定位机构，可以精确安装超声滚压组件，同时装置开合操作简单。

附图说明

图1为本发明的非工作状态立体结构示意图。

图2为本发明的超声滚压组件立体结构示意图。

图3为本发明的支撑组件立体结构示意图。

图4为本发明的锁紧扳手剖面结构示意图。

图5为本发明的侧边定位机构立体结构示意图。

图6为本发明的非工作状态局部剖面结构示意图。

图7为本发明的半行程状态立体结构示意图。

图8为本发明的工作状态立体结构示意图。

图9为本发明的工作状态局部剖面结构示意图。

图中标记说明：1-托架；101-定位槽；102-环形锁紧槽；103-圆角接触面；2-摇臂；3-连杆；301-连杆滑槽；4-侧边定位机构；401-定位扳手；402-定位连杆；403-固定螺钉；404-定位摇臂；405-定位螺钉；5-锁紧扳手；501-锁紧手柄；502-环形锁紧凸台；503-凸台缺口；504-定位孔；6-X轴手轮；7-Z轴手轮；8-铰链；9-X轴底座；901-定位凸台；902-定位挡边；903-锁紧螺纹孔；904-接触底面；10-定位弹珠；11-超声滚压头；12-铰链；13-底座；14-齿轮箱。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种用于车削加工轴承外圈时的超声滚压设备做进一步详细的描述。

如图1所示，本发明的非工作状态立体结构示意图，整体结构包括超声滚压组件、支撑组件、侧边定位机构和摇杆机构。底座13安装有进给系统，进给系统连接托架1，转动Z轴手轮7可以实现托架沿Z轴运动，可调整工作位置高度。托架1与X轴底座通过摇臂2和连杆3连接，推动摇臂2可以实现工作状态和非工作状态转换。在此工作状态下，摇臂2与连杆3向后倾斜，X轴底座9与托架1竖直部分接触，在摇臂2的限制下，超声滚压头11垂直放置，处于非工作状态。锁紧扳手5直立放置，侧边定位机构前倾，均处于放松位置。

如图2所示，本发明的超声滚压组件立体结构示意图，X轴底座安装有X轴进给系统，进给系统末端设置有齿轮箱14，通过加装齿轮箱可以提高X轴手轮6的轴线高度，避免发生运动干涉。进给系统连接有超声滚压头11，转动X轴手轮6可以实现超声滚压头沿X轴运动。X轴底座前端设置有定位凸台901，其中一侧设置有定位挡边902，另一侧设置有两个锁紧螺纹孔903，接触底面904为光滑表面。

如图3所示，本发明的支撑组件立体结构示意图，托架1前端设置有与定位凸台901相配合的定位槽101，托架1水平部分后端设置有环形锁紧槽102和圆角接触面103。

如图4所示，本发明的锁紧扳手剖面结构示意图，锁紧扳手包括锁紧手柄501，环状区域设置有环形锁紧凸台502和凸台缺口503，锁紧手柄501和下方环形区域接触位置设置有定位孔504。

如图5所示，本发明的侧边定位机构立体结构示意图，定位扳手401和定位摇臂404平行放置，上端通过定位连杆402连接，实现连动，下方安装有定位螺钉405，螺钉前端为螺纹结构，后端为六角形结构。定位扳手401和定位摇臂404下端为内六角形孔，定位螺钉405后端六角结构相互配合，并通过固定螺钉安装。

如图6所示，本发明的非工作状态局部剖面结构示意图，X轴底座9后端设置有定位弹珠10，当装置处于非工作状态时，定位弹珠10嵌入定位孔504中，保证非工作状态下锁紧扳手5保持直立状态。

如图7所示，本发明的半行程状态立体结构示意图，推动摇臂2，超声滚压组件向上移动，在连杆3的支撑下超声滚压组件向左转动，由于超声滚压组件的重心位于铰链12前方，当摇臂2推到如图位置，超声滚压组件在重力作用下前倾，拉动连杆3向上运动，运动行程为连杆滑槽301长度，铰链8与连杆滑槽301末端接触，向上运动转变为向左转动，同时圆角接触面103与接触底面904不发生碰撞。

如图8所示，本发明的工作状态立体结构示意图，摇臂2推到极限位置，超声滚压头11处于水平位置，此时调整X轴手轮和Z轴手轮可以实现超声滚压头11精确定位。摇臂2行程结束后，首先向后拉紧侧边定位机构4，定位扳手401带动定位螺钉405顺时针旋转，使得定位挡边902与托架1侧边压压紧，实现定位。向左右任意方向摆动锁紧扳手5，将X轴底座9与托架1锁紧。

如图9所示，本发明的工作状态局部剖面结构示意图，摇臂2行程最终位置，定位凸台901斜边和定位槽101斜边配合接触，凸台和凹槽端面按一定角度设置，放置加工过程中超声滚压头11上下移动。途中向左掰动锁紧扳手5至水平状态，环形锁紧凸台502斜边与环形锁紧槽102斜边接触，转动角度越大，压紧力越大。压紧锁紧扳手5，定位凸台901斜边和定位槽101斜边、环形锁紧凸台502斜边与环形锁紧槽102斜边共同作用，固定超声滚压组件。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。