本發(fā)明涉及到一種對(duì)稱錐體滾壓部件和對(duì)稱錐體滾壓裝置，屬于金屬材料加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

金屬材料表面滾壓強(qiáng)化即在材料基體表面形成一定厚度的硬化變形層，金屬表面的硬度及耐磨性得以有效改善。表面滾壓強(qiáng)化技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)：滾壓強(qiáng)化改變了金屬材料表面的物理狀態(tài)，不改變材料的化學(xué)成分；表面滾壓采用的工具和工藝比較簡單，加工效率高；滾壓強(qiáng)化是一種無切削加工工藝，在加工過程中不會(huì)產(chǎn)生廢屑、廢液，對(duì)環(huán)境的污染少，符合“綠色制造”的發(fā)展理念。該技術(shù)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。滾壓加工時(shí)不產(chǎn)生高溫，不存在表面燒傷問題。其實(shí)際壓入量很小，且是靠零件加工表面自身進(jìn)行定位，所以降低了工件表面粗糙度，提高了精度；完工尺寸即是成形尺寸，加工尺寸比較容易控制。

機(jī)械滾壓加工方法主要有滾輪、滾柱和滾珠滾壓表面強(qiáng)化。用滾珠滾壓時(shí)，滾珠和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，各個(gè)方向上都處于滾動(dòng)，沒有滑動(dòng)摩擦的產(chǎn)生，因此能夠獲得更低的表面粗糙度和較高的表面強(qiáng)度。同時(shí)，由于滾珠與工件表面近似于點(diǎn)接觸。同樣的單位面積受壓下系統(tǒng)的總壓力較小，滾壓較輕快，更容易實(shí)現(xiàn)表面滾壓變形。該方法應(yīng)用范圍較廣，可滾壓內(nèi)孔、平面，外圓、尚可滾壓圓角、凹槽等成型面。但不足之處是滾壓次數(shù)較高，滾珠的使用壽命較短。滾輪滾壓常用于外圓和大直徑淺孔的加工，目前有單輪、雙輪、或多輪形式。與滾珠滾壓加工相比，滾輪滾壓加工后的表面粗糙度略高，單滾輪滾壓內(nèi)外圓表面時(shí)，容易引起工件的彎曲變形，因此單輪滾壓對(duì)被加工工件表面的剛度要求較高。滾柱滾壓也是目前使用較為廣泛的一種滾壓加工方式，與滾輪加工相比，該方法避免了滾輪直徑大、需要的滾壓力大的缺點(diǎn)；與滾珠加工相比，使用壽命較為長久，同時(shí)可以達(dá)到較低的表面粗糙度，較適合于小型精密零件或重型零件的光整加工。

另外，華南理工大學(xué)采用旋轉(zhuǎn)壓圓柱形滾柱滾壓的方法獲得表面組織細(xì)化和強(qiáng)化，該方法是一種表面回轉(zhuǎn)類滾壓的強(qiáng)化方式，取得了良好的效果，但若用該方法加工板材，由于滾柱母線方向各處相對(duì)板材線速度不均勻，滾柱扭轉(zhuǎn)變形受力不一致，因此對(duì)模具損耗較大。

可見，以上幾種滾壓方式主要局限于軸、套類零件的加工，對(duì)于大平面滾壓以及毛坯相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式的高效經(jīng)濟(jì)的滾壓，當(dāng)前的研究還不夠細(xì)致深入。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種對(duì)稱錐體滾壓部件，包括旋轉(zhuǎn)壓體和滾子壓頭，所述旋轉(zhuǎn)壓體內(nèi)設(shè)嵌槽，滾子壓頭設(shè)置于旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽內(nèi)，所述滾子壓頭為一體成型，其外觀為兩個(gè)相同尺寸的圓錐臺(tái)型滾子在底面拼合而成，靠近旋轉(zhuǎn)壓體軸心線的回轉(zhuǎn)面為工作面，另一面為支撐面，滾子壓頭有兩個(gè)，兩個(gè)滾子壓頭的軸心線與旋轉(zhuǎn)壓體的軸心線在同一平面內(nèi)，且在該平面內(nèi)，兩個(gè)滾子壓頭的軸心線以旋轉(zhuǎn)壓體軸心線為軸對(duì)稱布置，嵌套在旋轉(zhuǎn)壓體中的兩個(gè)滾子壓頭的工作面最底部的母線位于旋轉(zhuǎn)壓體外部，且為水平狀態(tài)，滾子壓頭的工作面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁之間設(shè)有預(yù)留間隙，使得工作面與旋轉(zhuǎn)壓體互不接觸，避免長時(shí)間加工過程中產(chǎn)生的黏附積屑對(duì)旋轉(zhuǎn)壓體和滾子壓頭整體壽命的不利影響，滾子壓頭的支撐面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁光滑接觸，滾子壓頭靠近工作面的頂面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁光滑接觸，滾子壓頭靠近支撐面的頂面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁之間設(shè)有預(yù)留間隙。

優(yōu)選的，所述滾子壓頭工作面的所有母線的交點(diǎn)聚焦在旋轉(zhuǎn)壓體的軸心線上。

優(yōu)選的，所述滾子壓頭所有面交界處均為圓角過渡。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)壓體包括保持架、支撐軸、軸套筒、軸銷、連接卡塊、滾壓刀本體、彈簧、鉸制孔螺栓、端直通接頭；所述支撐軸為圓柱狀，支撐軸中部凸出，形成兩個(gè)凸臺(tái)，其中下方的凸臺(tái)與保持架契合，上方的凸臺(tái)與彈簧接觸，保持架與支撐軸之間通過軸銷固定，軸套筒套在支撐軸外，并可通過彈簧對(duì)支撐軸施加壓力，連接卡塊設(shè)置于支撐軸上方，滾壓刀本體設(shè)置于軸套筒上方，滾壓刀本體與軸套筒之間通過鉸制孔螺栓固定，滾壓刀本體為圓柱形，底部設(shè)有余腔，連接卡塊設(shè)置于滾壓刀本體的余腔內(nèi)，其直徑與滾壓刀本體的余腔契合，其高度低于滾壓刀本體余腔的高度，連接卡塊與支撐軸通過鉸制孔螺栓固定，使得支撐軸能卡在軸套筒上方，受力時(shí)，支撐軸會(huì)向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入余腔內(nèi)，鉸制孔螺栓固定使支撐軸留在滾壓刀本體余腔內(nèi)而不至于脫落；所述嵌槽中下部設(shè)置于保持架內(nèi)，嵌槽頂部設(shè)置于支撐軸內(nèi)，滾子壓頭支撐面的錐體頂面圓心位置對(duì)應(yīng)在保持架嵌槽上，使得滾子壓頭固定在保持架內(nèi)，其滾子壓頭的支撐面與支撐軸接觸。

優(yōu)選的，所述保持架由左半體、右半體、保持架筒組合而成，左半體、右半體為半筒體，底部為開有嵌槽的半圓柱體，所述左半體、右半體呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可拼合成一個(gè)桶狀體，兩個(gè)嵌槽的軸心線設(shè)置于左右半體的拼合線上，所述保持架筒為與左右半體等高的筒體，左右半體拼合后嵌套在保持架筒內(nèi)，支撐軸伸入左右半體拼合體內(nèi)。

優(yōu)選的，還包括油孔，所述油孔設(shè)置在滾壓刀本體軸心、支撐軸內(nèi)和連接卡塊內(nèi)，連接卡塊上的油孔設(shè)置在卡塊中心凹槽的邊緣兩側(cè)，且下部對(duì)接的支撐軸上的油孔位置保持一致，與用于給滾子壓頭與支撐軸以及保持架的接觸面提供潤滑。

本發(fā)明還提供了一種對(duì)稱錐體滾壓裝置，包括旋轉(zhuǎn)壓體、滾子壓頭、旋轉(zhuǎn)壓體驅(qū)動(dòng)裝置、床體、床體驅(qū)動(dòng)裝置，所述旋轉(zhuǎn)壓體內(nèi)設(shè)嵌槽，滾子壓頭設(shè)置于旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽內(nèi)，所述滾子壓頭為一體成型，其外觀為兩個(gè)相同尺寸的圓錐臺(tái)型滾子在底面拼合而成，靠近旋轉(zhuǎn)壓體軸心線的回轉(zhuǎn)面為工作面，另一面為支撐面，滾子壓頭有兩個(gè)，兩個(gè)滾子壓頭的軸心線與旋轉(zhuǎn)壓體的軸心線在同一平面內(nèi)，且在該平面內(nèi)，兩個(gè)滾子壓頭的軸心線以旋轉(zhuǎn)壓體軸心線為軸對(duì)稱布置，嵌套在旋轉(zhuǎn)壓體中的兩個(gè)滾子壓頭的工作面最底部的母線位于旋轉(zhuǎn)壓體外部，且為水平狀態(tài)，滾子壓頭的工作面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁之間設(shè)有預(yù)留間隙，使得工作面與旋轉(zhuǎn)壓體互不接觸，滾子壓頭的支撐面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁光滑接觸，滾子壓頭靠近工作面的頂面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁光滑接觸，滾子壓頭靠近支撐面的頂面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁之間設(shè)有預(yù)留間隙，所述旋轉(zhuǎn)壓體驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓體旋轉(zhuǎn)，所述床體用于放置待加工試樣，旋轉(zhuǎn)壓體旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)滾子壓頭在樣品表面旋轉(zhuǎn)滾壓，所述床體驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)床體在垂直于旋轉(zhuǎn)壓體軸心線的平面上做水平和豎直方面的運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)壓體包括保持架、支撐軸、軸套筒、軸銷、連接卡塊、滾壓刀本體、彈簧、鉸制孔螺栓、端直通接頭；所述支撐軸為圓柱狀，支撐軸中部凸出，形成兩個(gè)凸臺(tái)，其中下方的凸臺(tái)與保持架契合，上方的凸臺(tái)與彈簧接觸，保持架與支撐軸之間通過軸銷固定，軸套筒套在支撐軸外，并可通過彈簧對(duì)支撐軸施加壓力，連接卡塊設(shè)置于支撐軸上方，滾壓刀本體設(shè)置于軸套筒上方，滾壓刀本體與軸套筒之間通過鉸制孔螺栓固定，滾壓刀本體為圓柱形，底部設(shè)有余腔，連接卡塊設(shè)置于滾壓刀本體的余腔內(nèi)，其直徑與滾壓刀本體的余腔契合，其高度低于滾壓刀本體余腔的高度，連接卡塊與支撐軸通過鉸制孔螺栓固定，使得支撐軸能卡在軸套筒上方，受力時(shí)，支撐軸會(huì)向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入余腔內(nèi)，鉸制孔螺栓固定使支撐軸留在滾壓刀本體余腔內(nèi)而不至于脫落；所述嵌槽中下部設(shè)置于保持架內(nèi)，嵌槽頂部設(shè)置于支撐軸內(nèi)，滾子壓頭支撐面的錐體頂面圓心位置對(duì)應(yīng)在保持架嵌槽上，使得滾子壓頭固定在保持架內(nèi)，其滾子壓頭的支撐面與支撐軸接觸。

所述旋轉(zhuǎn)壓體驅(qū)動(dòng)裝置為主軸電機(jī)，主軸電機(jī)連接到滾壓刀本體，用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓體轉(zhuǎn)動(dòng)，還包括電動(dòng)壓下裝置，用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)壓體的高度，所述床體包括床身和直立支架，床身上設(shè)工作臺(tái)，所述床體驅(qū)動(dòng)裝置包括縱向進(jìn)給電機(jī)和橫向進(jìn)給電機(jī)，用于固定工件的工作臺(tái)不動(dòng)，縱向進(jìn)給電機(jī)通過縱向聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)縱向絲杠傳動(dòng)副，使得裝有旋轉(zhuǎn)壓體裝置的直立支架沿著床身上的縱向?qū)Р圩隹v向運(yùn)動(dòng)，即縱向進(jìn)給；橫向進(jìn)給電機(jī)通過橫向聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)橫向絲杠傳動(dòng)副，使得固定在直立支架上的旋轉(zhuǎn)壓體裝置通過直立支架上的橫向?qū)Р圩鰴M向運(yùn)動(dòng)，即橫向進(jìn)給。

本發(fā)明采用對(duì)稱型錐體滾子壓頭，既有工作面，又有支撐面；特點(diǎn)是其頂點(diǎn)，即所有工作面母線的交點(diǎn)在旋轉(zhuǎn)壓體轉(zhuǎn)心軸線上，并且工作面最底部的母線保持水平狀態(tài)，以保證與工件平行接觸，由于圓錐臺(tái)滾子壓頭各橫截面的周長與其到頂點(diǎn)的距離成定比關(guān)系，故該方式可以實(shí)現(xiàn)純滾動(dòng)。工作面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁因留有間隙而不與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁接觸，支撐面只與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁接觸而不與工件接觸，既實(shí)現(xiàn)了純滾動(dòng)，又保證了潤滑。同時(shí)避免了滾子壓頭側(cè)面既是工作面與工件接觸，又作為支撐面與旋轉(zhuǎn)壓體內(nèi)的嵌槽壁相接觸對(duì)模具壽命造成的不良影響。

本發(fā)明模具的兩個(gè)對(duì)稱型錐體滾子壓頭與加工試件之間在連續(xù)加工過程中接近純滾動(dòng)，避免了壓頭自身表面的不均衡摩擦和過大的扭轉(zhuǎn)力矩，磨損量少，有利于壓頭壽命的提高。壓頭分工作面和支撐面，支撐面與旋轉(zhuǎn)壓體內(nèi)部槽之間有間隙，降低了工作面與工件接觸后對(duì)旋轉(zhuǎn)壓體的內(nèi)部槽的影響，使壓體壽命提高。對(duì)稱型錐體滾子壓頭與工件之間屬于一定長度的線接觸，加工覆蓋范圍較大，比滾珠滾壓方式加工時(shí)間短，有效的提高了加工效率。相對(duì)滾柱滾壓方式，又減少了模具損耗，延長了模具壽命。與傳統(tǒng)的噴丸方式相比，這種表面加工方式使表面應(yīng)變組織分布更加均勻，加工控制方式更加靈活。結(jié)合電機(jī)轉(zhuǎn)速可控、壓下量可調(diào)、床體進(jìn)給速度可調(diào)的特點(diǎn)，在運(yùn)行過程中，可按實(shí)驗(yàn)樣品材質(zhì)以及操作實(shí)施條件等情況進(jìn)行進(jìn)一步的精確控制，以保證不同條件下表面強(qiáng)化加工的順利進(jìn)行。綜上可知，該方法表面加工質(zhì)量均勻、加工效率高，工業(yè)應(yīng)用潛力較大。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1的對(duì)稱錐體滾壓部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為滾子壓頭的受力分析圖。

圖3為滾子壓頭的立體結(jié)構(gòu)圖。

圖4為工作時(shí)旋轉(zhuǎn)壓體及滾子壓頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)示意圖。

圖5為實(shí)施例2的對(duì)稱錐體滾壓裝置的正面示意圖。

圖6為實(shí)施例2的對(duì)稱錐體滾壓裝置的側(cè)面示意圖。

圖7為實(shí)施例3的對(duì)稱錐體滾壓部件的正面剖面示意圖。

圖8為實(shí)施例3的對(duì)稱錐體滾壓部件的側(cè)面剖面示意圖。

圖9為嵌槽頂面圓心位置示意圖，圖中黑點(diǎn)所示即為滾子壓頭支撐面的錐體頂面對(duì)應(yīng)的嵌槽圓心位置。

圖10為實(shí)施例3的連接卡塊俯視圖。

圖11為保持架分解示意圖。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1-4所示，本對(duì)稱錐體滾壓部件，包括旋轉(zhuǎn)壓體100和滾子壓頭200，所述旋轉(zhuǎn)壓體內(nèi)設(shè)嵌槽300，滾子壓頭200設(shè)置于旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽內(nèi)，所述滾子壓頭為一體成型，其外觀為兩個(gè)相同尺寸的圓錐臺(tái)型滾子在底面201拼合而成，靠近旋轉(zhuǎn)壓體軸心線的回轉(zhuǎn)面為工作面202，另一面為支撐面203，滾子壓頭有兩個(gè)，兩個(gè)滾子壓頭的軸心線與旋轉(zhuǎn)壓體的軸心線在同一平面內(nèi)，且在該平面內(nèi)，兩個(gè)滾子壓頭的軸心線以旋轉(zhuǎn)壓體軸心線為軸對(duì)稱布置，嵌套在旋轉(zhuǎn)壓體中的兩個(gè)滾子壓頭的工作面最底部的母線位于旋轉(zhuǎn)壓體外部，且為水平狀態(tài)，滾子壓頭的工作面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁之間設(shè)有預(yù)留間隙，使得工作面與旋轉(zhuǎn)壓體互不接觸，避免長時(shí)間加工過程中產(chǎn)生的黏附積屑對(duì)旋轉(zhuǎn)壓體和滾子壓頭整體壽命的不利影響，滾子壓頭的支撐面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁光滑接觸，滾子壓頭靠近工作面的頂面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁光滑接觸，滾子壓頭靠近支撐面的頂面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁之間設(shè)有預(yù)留間隙，所述滾子壓頭工作面的所有母線的交點(diǎn)聚焦在旋轉(zhuǎn)壓體的軸心線上，所述滾子壓頭所有面交界處均為圓角過渡。

對(duì)于本裝置的滾子壓頭在豎直滾轉(zhuǎn)剖面受力情況，可以通過附圖1和附圖2加以分析。如附圖1：F_D為對(duì)稱型錐體滾子壓頭受旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁的合力；F_N為被加工工件400對(duì)旋轉(zhuǎn)工作面的反向壓力；F_f為需克服的向心力；受力面只有支撐面和工作面，對(duì)稱型錐體滾子壓頭上下圓底面均不受力。如附圖2：左圖為對(duì)稱型錐體滾子壓頭排除嵌槽壁給的力后受的外力情況，F(xiàn)_D^*為需要嵌槽壁克服的合力，大小與F_D相等，方向相反；F₁為支撐面下側(cè)部分給予對(duì)稱型錐體滾子壓頭的支撐力，F(xiàn)₂為支撐面上側(cè)部分給予對(duì)稱型錐體滾子壓頭的支撐力。需要說明的是，附圖1和附圖2是分析對(duì)稱型錐體滾子壓頭在紙面內(nèi)的平面上受力情況，由于對(duì)稱型錐體滾子壓頭在工作過程中受嵌槽壁驅(qū)使而轉(zhuǎn)動(dòng)，因此F_D^*、F₁、F₂都有偏離紙面受力現(xiàn)象，但受力原理一樣。

實(shí)施例2：

如圖5-6所示，本對(duì)稱錐體滾壓裝置，包括旋轉(zhuǎn)壓體100、滾子壓頭、旋轉(zhuǎn)壓體驅(qū)動(dòng)裝置、床體、床體驅(qū)動(dòng)裝置，所述旋轉(zhuǎn)壓體內(nèi)設(shè)嵌槽，滾子壓頭設(shè)置于旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽內(nèi)，所述滾子壓頭為一體成型，其外觀為兩個(gè)相同尺寸的圓錐臺(tái)型滾子在底面拼合而成，靠近旋轉(zhuǎn)壓體軸心線的回轉(zhuǎn)面為工作面，另一面為支撐面，滾子壓頭有兩個(gè)，兩個(gè)滾子壓頭的軸心線與旋轉(zhuǎn)壓體的軸心線在同一平面內(nèi)，且在該平面內(nèi)，兩個(gè)滾子壓頭的軸心線以旋轉(zhuǎn)壓體軸心線為軸對(duì)稱布置，嵌套在旋轉(zhuǎn)壓體中的兩個(gè)滾子壓頭的工作面最底部的母線位于旋轉(zhuǎn)壓體外部，且為水平狀態(tài)，滾子壓頭的工作面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁之間設(shè)有預(yù)留間隙，使得工作面與旋轉(zhuǎn)壓體互不接觸，滾子壓頭的支撐面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁光滑接觸，滾子壓頭靠近工作面的頂面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁光滑接觸，滾子壓頭靠近支撐面的頂面與旋轉(zhuǎn)壓體嵌槽壁之間設(shè)有預(yù)留間隙。

所述旋轉(zhuǎn)壓體包括保持架、支撐軸、軸套筒、軸銷、連接卡塊、滾壓刀本體、彈簧、鉸制孔螺栓；所述支撐軸為圓柱狀，支撐軸中部凸出，形成兩個(gè)凸臺(tái)，其中下方的凸臺(tái)與保持架契合，上方的凸臺(tái)與彈簧接觸，保持架與支撐軸之間通過軸銷固定，軸套筒套在支撐軸外，并可通過彈簧對(duì)支撐軸施加壓力，連接卡塊設(shè)置于支撐軸上方，滾壓刀本體設(shè)置于軸套筒上方，滾壓刀本體與軸套筒之間通過鉸制孔螺栓固定，滾壓刀本體為圓柱形，底部設(shè)有余腔，連接卡塊設(shè)置于滾壓刀本體的余腔內(nèi)，其直徑與滾壓刀本體的余腔契合，其高度低于滾壓刀本體余腔的高度，連接卡塊與支撐軸通過鉸制孔螺栓固定，使得支撐軸能卡在軸套筒上方，受力時(shí)，支撐軸會(huì)向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入余腔內(nèi)，鉸制孔螺栓固定使支撐軸留在滾壓刀本體余腔內(nèi)而不至于脫落；所述嵌槽中下部設(shè)置于保持架內(nèi)，嵌槽頂部設(shè)置于支撐軸內(nèi)，滾子壓頭支撐面的錐體頂面圓心位置對(duì)應(yīng)在保持架嵌槽上，使得滾子壓頭固定在保持架內(nèi)，其滾子壓頭的支撐面與支撐軸接觸。

所述旋轉(zhuǎn)壓體驅(qū)動(dòng)裝置為主軸電機(jī)2，主軸電機(jī)2連接到滾壓刀本體，用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓體轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)壓體100與旋轉(zhuǎn)壓體驅(qū)動(dòng)裝置組成旋轉(zhuǎn)壓體裝置，還包括電動(dòng)壓下裝置3，用壓下電機(jī)驅(qū)動(dòng)，用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)壓體的高度，所述床體包括床身4和直立支架5，床身上設(shè)工作臺(tái)6，所述床體驅(qū)動(dòng)裝置包括縱向進(jìn)給電機(jī)7和橫向進(jìn)給電機(jī)8，用于固定工件的工作臺(tái)6不動(dòng)，縱向進(jìn)給電機(jī)7通過縱向聯(lián)軸器9驅(qū)動(dòng)縱向絲杠傳動(dòng)副10，使得裝有旋轉(zhuǎn)壓體裝置的直立支架5沿著床身上的縱向?qū)Р?1做縱向運(yùn)動(dòng)，即縱向進(jìn)給；橫向進(jìn)給電機(jī)8通過橫向聯(lián)軸器12驅(qū)動(dòng)橫向絲杠傳動(dòng)副13，使得固定在直立支架上的旋轉(zhuǎn)壓體裝置通過直立支架5上的橫向?qū)Р?4做橫向運(yùn)動(dòng)，即橫向進(jìn)給。

還包括PLC可編程控制系統(tǒng)1用于控制對(duì)稱錐體滾壓裝置的加工過程。

對(duì)尺寸為400*250*10mm的1Cr17不銹鋼板進(jìn)行加工。加工前，應(yīng)根據(jù)試件材質(zhì)及表面實(shí)際狀況，按常規(guī)預(yù)處理工藝(如：去污、除銹等)進(jìn)行處理以獲得清潔、干燥的表面。原始硬度為180HV。

對(duì)稱型錐體滾子壓頭為硬質(zhì)合金材質(zhì)，工作面寬度為20mm，兩滾子壓頭工作面底面母線中心點(diǎn)距離為60mm。將工件水平固定在工作臺(tái)上，采用壓下電機(jī)來傳遞壓力，調(diào)整壓下高度使預(yù)壓力為3000N，然后啟動(dòng)主軸電機(jī)2并調(diào)至轉(zhuǎn)速為V＝360轉(zhuǎn)/分鐘，啟動(dòng)縱向進(jìn)給電機(jī)7，直立支架5沿縱向?qū)Р?1進(jìn)給速度V₂＝0.1mm/s。當(dāng)完成縱向長度的單次滾壓后，啟動(dòng)橫向進(jìn)給電機(jī)8，直立支架5沿橫向?qū)Р?4向未加工區(qū)域移動(dòng)18mm。然后再沿縱向?qū)Р?1以相同的速率V回程滾壓，如此循環(huán)，直至覆蓋整個(gè)金屬表面。最后對(duì)處理后的試樣進(jìn)行表面清理，經(jīng)硬度測試，表面處理之后的試樣表面硬度增加至265HV，將近原先的1.5倍。

對(duì)尺寸為600*300*15mm的黃銅板進(jìn)行加工，按常規(guī)預(yù)處理工藝進(jìn)行處理以獲得清潔、干燥的表面，原始硬度為80HV。對(duì)稱型錐體滾子壓頭為硬質(zhì)合金材質(zhì)，工作面寬度為20mm，兩個(gè)對(duì)稱型錐體滾子壓頭有效旋轉(zhuǎn)的平均半徑為60mm。將工件水平固定在工作臺(tái)上，調(diào)節(jié)壓下電機(jī)使預(yù)壓力為2500N，然后啟動(dòng)主軸電機(jī)2并調(diào)至轉(zhuǎn)速為V＝300轉(zhuǎn)/分鐘，啟動(dòng)縱向進(jìn)給電機(jī)7，直立支架5沿縱向?qū)Р?1進(jìn)給速度V₂＝0.15mm/s。當(dāng)完成縱向長度的單次滾壓后，啟動(dòng)橫向進(jìn)給電機(jī)8，直立支架5沿橫向?qū)Р?4向未加工區(qū)域移動(dòng)15mm。然后再沿縱向?qū)Р?1以相同的速率V回程滾壓，如此循環(huán)，直至覆蓋整個(gè)金屬表面。對(duì)處理后的試樣進(jìn)行表面清理，經(jīng)硬度測試，與未處理試樣的表面顯微硬度相比，表面處理之后的試樣表面硬度增加至138HV。

實(shí)施例3：

如圖7-11所示，本對(duì)稱錐體滾壓部件，包括旋轉(zhuǎn)壓體100和滾子壓頭200，所述旋轉(zhuǎn)壓體包括保持架15、支撐軸16、軸套筒17、軸銷18、連接卡塊19、滾壓刀本體20、彈簧21、鉸制孔螺栓22,28、端直通接頭23；所述支撐軸16為圓柱狀，支撐軸中部凸出，形成兩個(gè)凸臺(tái)161，其中下方的凸臺(tái)與保持架15契合，上方的凸臺(tái)與彈簧21接觸，保持架15與支撐軸16之間通過軸銷18固定，軸套筒17套在支撐軸16外，并可通過彈簧21對(duì)支撐軸16施加壓力，連接卡塊19設(shè)置于支撐軸16上方，滾壓刀本體20設(shè)置于軸套筒17上方，滾壓刀本體20與軸套筒17之間通過鉸制孔螺栓28固定，滾壓刀本體為圓柱形，底部設(shè)有空心的余腔25，連接卡塊19設(shè)置于滾壓刀本體的余腔24內(nèi)，其直徑與滾壓刀本體的余腔25契合，其高度低于滾壓刀本體余腔24的高度，連接卡塊19與支撐軸16通過鉸制孔螺栓22固定，使得支撐軸16能卡在軸套筒17上方，受力時(shí)，支撐軸16會(huì)向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入余腔24內(nèi)，鉸制孔螺栓22固定使支撐軸16留在滾壓刀本體余腔內(nèi)而不至于脫落；所述嵌槽300中下部設(shè)置于保持架15內(nèi)，嵌槽頂部設(shè)置于支撐軸16內(nèi)，滾子壓頭支撐面的錐體頂面圓心位置對(duì)應(yīng)在保持架嵌槽上，使得滾子壓頭固定在保持架內(nèi)，其滾子壓頭的支撐面與支撐軸接觸。對(duì)稱錐體滾壓部件的傳力順序?yàn)椋簩?duì)滾壓刀本體20施加壓力，滾壓刀本體20將壓力傳送給軸套筒17，軸套筒17擠壓彈簧21變形，彈簧21將力傳送給支撐軸16，支撐軸16將壓力傳送給滾子壓頭200，使?jié)L子壓頭200對(duì)試樣表面施加壓力。

所述的連接卡塊19上表面開有圓柱體凹槽191,凹槽內(nèi)側(cè)設(shè)有螺栓孔192，鉸制孔螺栓22穿過螺栓孔將連接卡塊19固定在支撐軸16上，凹槽邊緣設(shè)置有油孔25，且下部對(duì)接的支撐軸上的油孔26位置保持一致，與用于給滾子壓頭與支撐軸以及保持架的接觸面提供潤滑，滾壓刀本體中心也設(shè)有油孔27，其底部末端開有螺紋槽并連接端直通接頭23，使油滴通過余腔進(jìn)入凹槽191中，經(jīng)離心旋轉(zhuǎn)流入孔25。所述的連接卡塊19兩側(cè)設(shè)有突出的耳鍵193，滾壓刀本體20在余腔內(nèi)壁上設(shè)有與耳鍵193對(duì)應(yīng)的鍵槽28，鍵槽28貫穿整個(gè)余腔；連接卡塊19的耳鍵193嵌合在鍵槽28上，使得連接卡塊19能跟隨滾壓刀本體20轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述保持架15由左半體151、右半體152、保持架筒153組合而成，左半體151、右半體152為半筒體，底部為開有嵌槽的半圓柱體，所述左半體151、右半體152呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可拼合成一個(gè)桶狀體，兩個(gè)嵌槽300的軸心線設(shè)置于左右半體的拼合線上，所述保持架筒153為與左右半體等高的筒體，左右半體拼合后嵌套在保持架筒內(nèi)，支撐軸伸入左右半體拼合體內(nèi)，左半體151、右半體152、保持架筒153與支撐軸16對(duì)應(yīng)位置設(shè)有軸孔，以供軸銷24固定用。