[发明专利]基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置及其控制方法

权利要求书

1.一种基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置，其特征在于，包括：

锤击头；

连接件，所述连接件包括锤击头安装部、第一连接肢和第二连接肢，所述第一连接肢和所述第二连接肢均与所述锤击头安装部相连，所述第一连接肢的长度方向与所述第二连接肢的长度方向垂直，所述锤击头安装在所述锤击头安装部上；

第一驱动装置，所述第一驱动装置包括第一后盖、多个第一压电片、多个第一电极片和第一连接螺柱，多个所述第一压电片和多个所述第一电极片在轴向上交替叠置，每相邻的两个所述第一压电片的极化方向相反，所述第一连接螺柱的一端与所述第一后盖螺纹配合且另一端穿过多个所述第一压电片和多个所述第一电极片与所述第一连接肢螺纹配合；

第二驱动装置，所述第二驱动装置包括第二后盖、多个第二压电片、多个第二电极片和第二连接螺柱，多个所述第二压电片和多个所述第二电极片在轴向上交替叠置，每相邻的两个所述第二压电片的极化方向相反，所述第二连接螺柱的一端与所述第二后盖螺纹配合且另一端穿过多个所述第二压电片和多个所述第二电极片与所述第二连接肢螺纹配合，

其中，所述第一驱动装置的轴线与所述第二驱动装置的轴线相互垂直，所述锤击头适于在所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的驱动下进行椭圆轨迹运动。

2.根据权利要求1所述的基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置，其特征在于，所述第一连接肢与所述第二连接肢以所述锤击头的中心轴线为轴对称设置，所述第一驱动装置与所述第二驱动装置以所述锤击头的中心轴线为轴对称设置。

3.根据权利要求1所述的基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置，其特征在于，所述第一连接肢上设有第一窄段凹槽，所述第二连接肢上设有第二窄段凹槽。

4.根据权利要求3所述的基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置，其特征在于，所述第一窄段凹槽为两个且分别在所述第一连接肢靠近所述第二连接肢的表面和远离所述第二连接肢的表面上相对设置，所述第二窄段凹槽为两个且分别在所述第二连接肢靠近所述第一连接肢的表面和远离所述第一连接肢的表面上相对设置。

5.根据权利要求1所述的基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置，其特征在于，所述锤击头的锤击面为球面。

6.根据权利要求1所述的基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置，其特征在于，所述锤击头通过锤击头座与所述锤击头安装部相连。

7.根据权利要求6所述的基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置，其特征在于，所述锤击头座与所述锤击头安装部螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置，其特征在于，所述第一压电片和所述第二压电片为压电陶瓷片。

9.根据权利要求1所述的基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置，其特征在于，所述第一电极片和所述第二电极片为铜电极片。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据待强化零件的形状、所需的锤击密度、所需锤击强化的深度确定所述椭圆轨迹运动的长半轴长度、所述椭圆轨迹运动的短半轴长度、所述基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置与所述待强化零件的相对运动速度、所述基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置的设置角度；

根据所述椭圆轨迹运动的长半轴长度、所述椭圆轨迹运动的短半轴长度、所述基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置的设置角度计算得到所述第一驱动装置的输入信号的振幅、所述第二驱动装置的输入信号的振幅、所述第一驱动装置的输入信号和所述第二驱动装置的输入信号的相位差；

按照获得的所述第一驱动装置的输入信号的振幅、所述第二驱动装置的输入信号的振幅、所述第一驱动装置的输入信号和所述第二驱动装置的输入信号的相位差、所述基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置与所述待强化零件的相对运动速度、所述基于轨迹匹配的振动锤击表面强化装置的设置角度对所述待强化零件进行加工。