[发明专利]一种旋转换刀柔性滚压刀具

说明书

本发明公开一种旋转换刀柔性滚压刀具，包括刀柄、刀柄连接块、刀具连接筒、支撑座、刀具转换器以及滚压刀头，所述刀柄连接块分别与刀柄和刀具连接筒螺柱固定连接，刀具连接筒内依次设置有承力板、测力装置以及优力胶，支撑座通过螺柱与优力胶和测力装置相连接，刀具转换器设置在支撑座的下部，刀具转换器的下部设置有滚压刀头。刀具转换器包括上端部和下端部以及上下端部之间的转动连接件和伸缩卡紧机构。本发明通过伸缩卡紧机构、刀具转换器上下端部、转动连接件完成刀具转换器的设计，使得滚压加工中可以实时更换滚压刀具，省去了传统方式中需要停机取下滚压装置更换刀具后再安装、对刀等工序，提高了滚压加工效率。

技术领域

本发明属于金属材料滚压加工技术领域，具体涉及一种旋转换刀柔性滚压刀具，实现滚压加工中根据需要实时更换滚压加工刀具。

背景技术

金属材料表面滚压加工是较为热门的表面光整改性技术，通过滚压刀具引入剧烈塑性变形诱导表面晶粒纳米化，从而实现金属材料表面强化光整的目的。在滚压加工中根据滚动体滚压刀具的不同可以分为滚珠滚压、滚轮滚压、滚柱滚压。其中滚轮滚压主要用于工件边缘的成形加工，滚柱滚压和滚轮滚压分别根据其与工件线接触和点接触特点在加工领域中广泛应用。

工件表面滚压强化加工中采用不同的滚压方式就需要更换相应的滚压刀具，而目前常用的换刀方式是在机器停止运转后取下滚压装置，更换合适的滚压刀具并重新进行安装、对刀等操作，这样大大减弱了加工效率。因此需要设计一种可以在不反复拆装滚压装置的基础上完成实时换刀的滚压刀具。

发明内容

针对上述问题情况，本发明提供一种旋转换刀柔性滚压刀具，解决现有滚压加工过程中更换刀具时需要停机将滚压刀具重新装卸及对刀操作，严重制约加工效率等技术问题，在滚压加工中通过实时更换滚压刀具实现对同一金属材料进行不同类型的滚压加工。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种旋转换刀柔性滚压刀具，包括刀柄、刀柄连接块、刀具连接筒、支撑座、刀具转换器以及滚压刀头，所述刀柄通过螺柱与刀柄连接块固定连接，刀柄连接块和刀具连接筒固定连接，所述刀具连接筒内依次设置有承力板、测力装置以及优力胶，承力板上端与刀柄连接块相互扣合固定，承力板下端通过螺柱与测力装置连接，优力胶设置在测力装置和支撑座之间，支撑座通过螺柱与优力胶和测力装置相连接，刀具转换器设置在支撑座的下部，刀具转换器的下部设置有滚压刀头，所述刀具转换器包括上端部和下端部，通过旋转下端部进行滚压刀头的实时切换。

作为进一步的技术方案，在支撑座和刀具连接筒之间还设置有横向负载消除机构，所述横向负载消除机构包括直线轴承支撑架和承载球，直线轴承支撑架设置在刀具连接筒内表面，承载球与支撑座相接触。

作为进一步的技术方案，所述测力装置包括传感器固定座以及传感器固定座内部的压力传感器，承力板下部通过螺柱与传感器固定座连接，所述压力传感器用于采集加工过程中刀具受力情况。

作为进一步的技术方案，所述刀具转换器的上端部和下端部通过转动连接件和伸缩卡紧机构进行连接，上端部与支撑座固定连接，上端部还设置有转动连接件的连接通孔和伸缩卡紧机构的安装槽，下端部的上表面设置有伸缩卡紧机构对应的凹面卡紧槽，下端部的下表面设置有用于安装滚压刀头的刀头安装槽。

作为进一步的技术方案，所述伸缩卡紧机构包括卡紧凸台、伸缩平台、伸缩弹簧、支撑基座以及导向燕尾槽，所述卡紧凸台嵌扣在刀具转换器下端部的凹面卡紧槽中，卡紧凸台与伸缩平台固定连接，伸缩弹簧设置在伸缩平台和支撑基座之间，伸缩平台与支撑基座卡扣连接并设置有上下导向的导向燕尾槽。

所述伸缩卡紧机构的数目与安装槽的数目、凹面卡紧槽的数目以及刀头安装槽的数目均相同。

作为进一步的技术方案，所述刀头安装槽间隔预定角度沿圆周方向均匀分布在下端部的下表面上，滚压刀头安装在刀头安装槽上；所述滚压刀头包括滚珠刀头、滚柱刀头以及滚轮刀头。