[发明专利]基于纵扭复合振动的超声滚压内孔表面强化方法及装置

权利要求书

1.一种基于纵扭复合振动的超声滚压内孔表面强化方法与装置，其特征在于：包括超声振动系统，中心高调节机构以及滚压机构；所述超声振动系统包括纵扭复合变幅杆、夹心式压电陶瓷换能器、刀柄、超声波电源；纵扭复合变幅杆与夹心式压电陶瓷换能器经双头螺柱连接后形成超声振子，通过法兰盘将超声振子固定在刀柄内腔中，焊接在换能器上的导线经刀柄尾部的出线孔与外部超声波电源相连；所述滚压机构包括滚柱、顶轴、保持套以及对顶螺母；顶轴与保持套螺纹连接，保持套的一端设有对顶螺母止动，设在变幅杆小端面的螺纹孔通过双头螺柱与顶轴螺纹孔连接；所述中心高调节机构包括楔形上块、楔形下块；刀柄底座与楔形上块螺栓连接，楔形下块通过螺栓固定在车床的刀盘底座上。

2.根据权利要求1所述的一种基于纵扭复合振动的超声滚压内孔表面强化方法与装置，其特征在于：所述纵扭复合变幅杆的纵向振动方向沿变幅杆轴向，扭转振动方向沿着变幅杆圆周回环往复，同频的超声振动使滚柱在空间内形成椭圆运动轨迹，将速度分解为垂直和平行于工件的两个分速度，映射到工件表层组织上会产生正应力与剪应力，使零件次表面发生晶粒细化的现象，且高频的纵扭复合振动使滚柱对工件内表面产生熨压的效果。

3.根据权利要求1所述的一种基于纵扭复合振动的超声滚压内孔表面强化方法与装置，其特征在于：所述保持套周向设有八个滚柱孔，滚柱通过热胀的方式装配到滚柱孔内。

4.根据权利要求1所述的一种基于纵扭复合振动的超声滚压内孔表面强化方法与装置，其特征在于：所述保持套轴向开四个内冷孔，冷却液进入内冷孔并通过尾部的斜孔喷射到滚压区。

5.根据权利要求1所述的一种基于纵扭复合振动的超声滚压内孔表面强化方法与装置，其特征在于：所述滚压机构可以更换，对不同尺寸的内孔滚压，只需更换相对应的滚压机构即可满足加工要求。