一种高频脉冲纳米精密锻压强化装置的制作方法

1.本发明涉及机加工设备技术领域，特别涉及一种高频脉冲纳米精密锻压强化装置。


背景技术：

2.机械制造中零件的强度及表面的粗糙度要求始终是工程技术人员在做加工方案及设备运用中要着重考虑的问题，如何满足设计要求，降低员工的劳动强度，提高生产效率，减少环境污染，是工程技术人员的探索方向。
3.高频脉冲是一种提高金属表面质量及疲劳强度的一种处理方法，高频脉冲冲击过程中，通过高频脉冲专用刀具上的冲击头以每秒2万次以上的频率冲击金属表面，高频和聚焦下的大能量使金属表层得到锻压强化，并提高金属表面光洁度。高频脉冲专用刀具一般装夹在现有机床上使用，大大限制了高频脉冲刀具的使用范围及场景，尤其是在生产现场，没有机床的支持，高频脉冲刀具将无法使用。
4.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

5.针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种高频脉冲纳米精密锻压强化装置，其降低了高频脉冲冲击头对现有机床的依赖，增加了现场施工的可操作性，同时，该装置可加工板状材料及轴类材料，使用范围增加，设备简单，使用方便。
6.为了实现上述目的，本发明提供了一种高频脉冲纳米精密锻压强化装置，包括：
7.平台，其可拆卸连接有若干高频脉冲冲击头；
8.夹板，其位于所述平台的两侧，所述夹板的上方设有滑块；
9.所述平台上设有螺杆和导轨，所述螺杆和所述导轨均穿设所述平台，所述螺杆的末端设有第一齿轮，所述第一齿轮转动连接所述滑块，所述导轨通过紧钉固定连接所述滑块，所述夹板对应所述第一齿轮设有齿条结构；所述平台设定有第二齿轮，所述第二齿轮的内孔螺接所述螺杆，所述第二齿轮的两侧对应所述螺杆设有上下布置的弹性片。
10.根据本发明的高频脉冲纳米精密锻压强化装置，所述平台还固定设有伺服电机，所述伺服电机齿轮连接所述第二齿轮。
11.根据本发明的高频脉冲纳米精密锻压强化装置，所述第一齿轮滑动连接所述螺杆，所述滑块对应所述第一齿轮设有弧形夹紧板。
12.根据本发明的高频脉冲纳米精密锻压强化装置，所述平台设有伸缩套，所述伸缩套滑动连接所述平台，所述伸缩套套接所述螺杆，所述伸缩套对应所述弹性片布置，所述伸缩套设有斜面结构，所述斜面结构可挤压所述弹性片。
13.根据本发明的高频脉冲纳米精密锻压强化装置，所述夹板设有轴套，所述轴套转动连接所述夹板，所述轴套内螺接有顶针。
14.根据本发明的高频脉冲纳米精密锻压强化装置，所述轴套外接传动机构。
15.根据本发明的高频脉冲纳米精密锻压强化装置，所述夹板的立边设有所述齿条结构。
16.根据本发明的高频脉冲纳米精密锻压强化装置，所述平台设有滑台，所述滑台滑动连接所述平台，所述滑台可拆卸连接所述高频脉冲冲击头。
17.本发明提供了一种高频脉冲纳米精密锻压强化装置，其通过一个电机带动高频脉冲冲击头进行前后及左右移动，设备小巧，使用方便，可对板材和轴类材料进行加工，提高了装置的使用范围，同时打破了对现有机床的依赖，使用范围及使用场景更广。
附图说明
18.图1是本发明的正面结构示意图；
19.图2是本发明的反面结构示意图；
20.图3是本发明的部分结构示意图；
21.图4是本发明平台的连接结构示意图；
22.图5是本发明滑块与夹板的连接结构示意图；
23.图6是本发明第一齿轮与螺杆的配合截面剖视图；
24.图7是本发明伸缩套的第一工作状态的结构示意图；
25.图8是本发明伸缩套的第二工作状态的结构示意图；
26.图9是本发明弧形夹紧板的安装位置示意图；
27.图10是本发明另一实施例的结构示意图；
28.在图中，1-高频脉冲冲击头，2-平台，21-导向轮，21-伺服电机，22-第二齿轮，221-弹性片，23-滑台，24-伸缩套，25-伸缩缸，26-限位杆，3-螺杆，31-第一齿轮，311-条形凸起，32-滑槽，4-导轨，5-滑块，51-弧形夹紧板，6-夹板，61-齿条结构，7-顶针，71-轴套，8-传动带轮。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.参见图1和图2，本发明提供了一种高频脉冲纳米精密锻压强化装置。该高频脉冲纳米精密锻压强化装置包括：高频脉冲冲击头1、平台2、螺杆2、导轨4和两侧的夹板6，高频
脉冲冲击头1可拆卸连接平台2，螺杆3和导轨4的两端分别固定在两个夹板6上的滑块5上，滑块5滑动连接夹板6，螺杆2和导轨4穿接平台2，螺杆3的末端设有第一齿轮31，第一齿轮31转动连接滑块5，导轨4固定连接滑块5，固定方式采用紧钉固定，夹板6对应第一齿轮31设有齿条结构61，通过第一齿轮31与齿条结构61的配合，实现滑块5与夹板6的相对移动。结合图5，平台2设有第二齿轮22，第二齿轮22的内部和外部均设有螺纹，第二齿轮22螺接螺杆3，第二齿轮22的两侧对应螺杆3上下设有弹性片221，弹性片221通过自身的变形卡紧或松开螺杆3，实现第二齿轮22与螺杆3之间的固定和相对转动。
33.参见图3和图4，进一步的，平台2还固定设有伺服电机21，伺服电机21齿轮连接第二齿轮22，通过伺服电机21与第二齿轮22的传动连接，实现平台2的移动。
34.参见图5和图6，进一步的，第一齿轮31滑动连接螺杆3，第一齿轮31的内圈设有条形凸起311，螺杆3对应条形凸起311设有滑槽32，螺杆3旋转，通过条形凸起311带动第一齿轮31旋转，同时，第一齿轮31可在螺杆3上滑动。结合图9，滑块5上对应第一齿轮31设有弧形夹紧板51，弧形夹紧板51位于第一齿轮31的一侧，通过外界程序控制弧形夹紧板51与第一齿轮31的配合，实现第一齿轮31的锁紧。
35.进一步的，第一齿轮31与滑块5之间设有定位套，定位套的两端分别抵接第一齿轮31与滑块5，防止第一齿轮31发生不可控的轴向窜动，同时减少第一齿轮31的厚度，降低了加工成本，减轻了设备的重量。
36.参见图7，进一步的，夹板6上设有轴套71，轴套71通过轴承转动连接夹板6，实现轴套71的低阻力同轴旋转，轴套71内部设有顶针7，顶针7螺接轴套71，顶针7的外侧设有锁紧螺母，可实现顶针7与轴套71之间的相对固定。顶针7可实现轴类零件的装夹，通过与轴套71的配合实现轴类零件的回转。顶针7的顶端可根据需要做成锥形结构或者平面形结构，或者多点式锥形结构。
37.参见图3，更进一步的，轴套71外接传动机构，可实现轴套7的自行转转，传动结构可以为带轮传动或齿轮传动：轴套71的外侧设有带轮结构，通过外接传动带轮8带动带轮旋转,；或者轴套71的外侧设有齿轮结构，通过外接齿轮进行啮合传动，带动轴套71旋转。
38.参见图3和图10更进一步的，夹板6的立边同样设有齿条结构61，可以根据实际情况选择装夹大方式，增大该高频脉冲纳米精密锻压强化装置的使用范围。
39.参见图3，更进一步的，平台2上设有滑台23，滑台23滑动连接平台2，若干高频脉冲冲击头1可拆卸连接滑台23，实现高频脉冲冲击头1的水平微调。
40.参见图7，更进一步的，平台2上设有可滑动的伸缩套24，伸缩套24可套接弹性片221，伸缩套24的内部为斜面结构，用于将弹性片221向轴心方向挤压。伸缩套24套接在螺杆3的外侧的平台2内部，伸缩套24与螺杆3同轴布置，伸缩套24的一侧设有伸缩缸25，伸缩缸25的活动端与伸缩套24之间设有推力轴承，伸缩缸的活动端固定连接有限位杆26，限位杆26滑动连接伸缩套24，限位杆24用于将伸缩套24缩回平台2内部，限位杆26上设有凸起，用于勾住伸缩套24。结合图8，当伸缩缸25外伸时，推动推力轴承外移，推力轴承推动伸缩套24外移，将弹性片221进行挤压，使得弹性片221挤压在螺杆3上，将第二齿轮22与螺杆3进行固定。当伸缩缸25收回时，限位杆26收回，限位杆26先在伸缩套24表面滑动，然后限位套24上的凸起带动伸缩套24收回，将弹性片24释放，第二齿轮22与螺杆3释放。
41.伸缩缸25的伸缩由外界程序控制，实现第二齿轮22与螺杆3的固定和释放，外界控
制程序属于现有技术，再次不在赘述。
42.平台2的移动方向包括：前后移动和左右移动，螺杆3的轴向方向为左右方向，齿条结构61的延伸方向为前后方向。
43.当平台2前后移动时，弧形夹紧板51打开，伸缩套24伸出，弹性片221与螺杆3贴紧固定，伺服电机21传动连接第二齿轮22，第二齿轮22由于弹性片221的原因，第二齿轮22与螺杆3相对固定，螺杆3发生回转，带动第一齿轮31在齿条结构61上移动，实现平台2的前后移动。
44.当平台2左右移动时，弧形夹紧板51抵接在第一齿轮31上，伸缩套24缩回，弹性片221与螺杆3分离，伺服电机21传动连接第二齿轮22，第二齿轮22由于弹性片221的原因，第二齿轮22与螺杆3发生相对转动，第二齿轮22与平台2的左右位置相对固定，第二齿轮22可相对平台2发生自身转动，螺杆3由于第一齿轮31的固定作用，不发生旋转，第二齿轮22在螺杆3上旋转的同时，带动平台2左右移动。
45.当使用该高频脉冲纳米精密锻压强化装置时，根据现场的材料选择的夹板6装夹的方式，结合图1，若为板状材料，将夹板6水平放置安装，结合图10，若为轴类材料，根据轴类材料的轴心与高频脉冲冲击头1之间的距离，选择夹板6水平或竖直放置。
46.当为板材时，将弧形夹紧板51松开，导轨4上的紧钉松开，将两个夹板6向外侧拉伸，置于板材两侧，然后将两个夹板6向内移动，抵接在板材上，将弧形夹紧板51锁紧第一齿轮31，导轨4上的螺钉紧固到平台2上，固定轴套71，并旋转顶针7，将顶针7抵接在板材的两侧，实现板材的夹紧固定，然后调节平台2的位置，使得高频脉冲冲击头1处于设定位置。平台2的调节移动方式上文已经描述，再次不在赘述。高频脉冲冲击头1在平台2的带动下，在板材表面进行锻压强化。
47.当为轴类材料时，可根据轴类材料的轴心与高频脉冲冲击头1的距离，选择夹板6的装夹方式:滑块3滑动连接夹板6上表面的齿条结构61或滑块3滑动连接夹板6的立边上齿条结构61，来调节轴类材料的轴心与高频脉冲冲击头1的距离。同时还可通过调节高频脉冲冲击头1与平台2之间的装夹位置，调节轴类材料的轴心与高频脉冲冲击头1的距离。将弧形夹紧板51松开，导轨4上的紧钉松开，将两个夹板6向外侧拉伸，置于轴类材料的两侧，然后将两个夹板6向内移动，适当靠近轴类材料，将弧形夹紧板51锁紧第一齿轮31，导轨4上的螺钉紧固到平台2上，固定轴套71，并旋转顶针7，将顶针7抵接在轴类材料的两侧，将轴类零件固定，然后将顶针7与轴套71锁紧，通过外接机构，使得轴套71与顶针7带动轴类零件同步旋转，旋转的同时，平台2进行左右方向的移动，从而带动高频脉冲冲击头1在工件表面进行锻压强化。
48.综上所述，本发明提供了一种高频脉冲纳米精密锻压强化装置，其通过一个电机带动高频脉冲冲击头进行前后及左右移动，设备小巧，使用方便，可对板材和轴类材料进行加工，提高了装置的使用范围，同时打破了对现有机床的依赖，使用范围及使用场景更广。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
50.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟
悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。