一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置及其應用制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置及其應用，包括連接座和設置在連接座上的滑動裝置，滑動裝置上設置有超聲波加工刀具，連接座的一側設置有氣缸，氣缸的氣缸桿一端連接超聲波加工刀具。當超聲波加工刀具作業時，刀具頭在異形金屬內孔表面行走時，通過氣缸提供的加工力量，使工具頭緊貼工件并利用氣體可壓縮的原理由工件將刀具頂回，借助滑動裝置實現移動，完成異形金屬內孔的表面納米化加工。該裝置能夠實現超聲波刀具隨內孔表面形狀調整工具頭的加工軌跡，采用一次加工即可完成異形金屬內孔的納米化加工，加工過程無需更換刀具頭，提高了加工效率，作用明顯、效果顯著，具有良好的經濟效益和市場價值。

Special shape metal inner hole workpiece surface nanocrystallization processing device and application thereof

The invention relates to a special-shaped metal surface nano hole workpiece processing device and its application, including the connecting seat and the sliding device is arranged on the connecting seat, the sliding device is arranged on the ultrasonic machining tool, at one side of the connecting seat is arranged on the cylinder, the cylinder rod end of the cylinder is connected with the ultrasonic machining tool. When the ultrasonic machining tool operation, cutter head in the special metal surface of the inner hole when walking through the cylinder to provide the processing power, the principle of the tool head close to the workpiece and the gas can be compressed by the tool workpiece is pushed back, mobile device with sliding surface nanocrystallization, finished profiled metal hole. The device can realize the ultrasonic machining tool with inner hole surface shape adjustment tool, nanotechnology is processed using a special metal inner hole machining process, without changing the cutter head, improve processing efficiency, obvious effect, obvious effect, and has good economic benefits and market value.

【技術實現步驟摘要】
一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置及其應用
本專利技術涉及一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置及其應用，屬于金屬表面超聲納米加工

技術介紹
近年來，應用超聲波技術對金屬表面進行納米化加工在不斷發展，對金屬表面進行超聲波加工能夠獲得低粗糙度值和高加工精度，并且具有效率高、成本低、無污染的特點。對金屬表面的超聲波加工是通過超聲波刀具完成的，不同的超聲波刀具可以加工不同形狀的表面，超聲波刀具可以直接安裝在相應機床的主軸或刀架上，或者是安裝在超聲波加工裝置上，在機床超聲波加工裝置的帶動下完成對金屬工件表面的超聲波加工。但現有的超聲波刀具在加工金屬工件的內孔時，大多只能加工表面形狀比較規整的內孔，例如圓柱孔、方形孔，對于一些表面形狀不規則的內孔而言，目前利用單一超聲波刀具還很難一次完成內孔表面的納米化加工。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術提供一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，該裝置能夠實現超聲波刀具隨內孔表面形狀自動調整工具頭的加工軌跡，時刻保持工具頭與內孔表面形狀的完美貼合，采用一次加工即可完成異形金屬內孔的納米化加工。本專利技術還提供上述一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置的使用方法。本專利技術的技術方案如下：一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，包括連接座和設置在連接座上的滑動裝置，滑動裝置上設置有超聲波加工刀具，連接座的一側設置有氣缸，氣缸的氣缸桿一端連接超聲波加工刀具。當超聲波加工刀具作業時，刀具頭在異形金屬內孔表面行走時，通過氣缸提供的加工力量，可使工具頭緊貼工件并利用氣體可壓縮的原理由工件將刀具頂回，借助滑動裝置實現移動，完成異形金屬內孔的表面納米化加工。優選的，所述滑動裝置采用滑塊，連接座上設置有與滑塊相配合的導軌或滑槽。優選的，所述連接座的另一側設置有壓塊。此設計的好處在于，壓塊的作用是將該裝置與機床連接固定，便于安裝。優選的，所述壓塊與連接座為一體式結構或分體式結構。優選的，所述超聲波加工刀具包括依次連接的換能器、變幅桿和刀具頭。優選的，所述納米化加工裝置還包括刀具外殼，換能器置于刀具外殼內，刀具外殼與滑塊固定連接。此設計的好處在于，通過刀具外殼與滑塊固定連接，不妨礙換能器的工作，同時借助滑塊在導軌或滑槽上移動，可實現超聲波加工刀具的移動。優選的，所述變幅桿外周設置有支撐筒，支撐筒的一端與刀具外殼連接。優選的，所述刀具頭包括工具座及嵌入式設置在工具座上的工具頭，工具座內設有連接工具頭的內孔，工具座與支撐筒的另一端連接，變幅桿的前端伸入內孔與工具頭接觸。優選的，所述工具頭高于支撐筒外緣。進一步優選的，所述工具頭高于支撐筒外緣2-20mm。一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置的工作方法，包括以下步驟，首先將異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置安裝在機床刀架上，然后將刀具頭伸入異形金屬內孔中，使工具頭貼合在異形金屬內孔表面；啟動機床，刀架在機床主軸軸向上直線移動時，借助氣缸和滑動裝置實現工具頭沿異形金屬內孔表面行進完成納米化加工。本專利技術的有益效果在于：本專利技術異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，能夠實現超聲波刀具隨內孔表面形狀調整刀具頭的加工軌跡，時刻保持工具頭與內孔表面形狀的完美貼合，采用一次加工即可完成異形金屬內孔的納米化加工，加工過程無需更換刀具頭，提高了加工效率，作用明顯、效果顯著，具有良好的經濟效益和市場價值。附圖說明圖1為本專利技術納米化加工裝置的結構示意圖；圖2為圖1中F-F方向的剖視圖；其中：1、導軌；2、超聲波加工刀具；3、異形金屬內孔工件；4、刀具頭；5、變幅桿；6、支撐筒；7、氣缸；8、刀具外殼；9、連接座；10、壓塊；11、換能器；12、滑塊。具體實施方式下面通過實施例并結合附圖對本專利技術做進一步說明，但不限于此。實施例1：如圖1和圖2所示，本實施例提供一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，包括連接座9和設置在連接座9上的滑動裝置，滑動裝置上設置有超聲波加工刀具2，連接座9的一側設置有氣缸7，氣缸7的氣缸桿一端連接超聲波加工刀具2。其中，滑動裝置采用滑塊12，連接座9上設置有與滑塊相配合的導軌1，滑塊12安裝在導軌1上。連接座9的另一側設置有壓塊10，壓塊10與連接座9為一體式結構。壓塊的作用是將該裝置與機床連接固定，便于安裝。所用到的超聲波加工刀具包括依次連接的換能器11、變幅桿5和刀具頭4。該納米化加工裝置還包括刀具外殼8，換能器11置于刀具外殼8內，刀具外殼8與滑塊12固定連接，刀具外殼8與壓塊10之間的距離如圖2中B所示。此設計的好處在于，通過刀具外殼與滑塊固定連接，不妨礙換能器的工作，同時借助滑塊在導軌上移動，可實現超聲波加工刀具的移動，進而刀具頭隨之移動。變幅桿5外周設置有支撐筒6，支撐筒6的一端與刀具外殼8連接。其中，刀具頭4包括工具座及嵌入式設置在工具座上的工具頭，工具座內設有連接工具頭的內孔，工具座與支撐筒的另一端連接，變幅桿5的前端伸入內孔與工具頭接觸。工具頭高于支撐筒6外緣，高出的距離如圖1中A所示，本實施例中工具頭的最頂端高于支撐筒外緣2mm。本實施例的技術方案，當超聲波加工刀具作業時，刀具頭在異形金屬內孔表面行走時，通過氣缸提供的加工力量，使工具頭緊貼工件并利用氣體可壓縮的原理由工件將刀具頂回，借助滑動裝置實現移動，完成異形金屬內孔的表面納米化加工。實施例2：本實施例提供一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，結構如實施例1所述，其不同之處在于：壓塊10與連接座9為分體式結構。工具頭的最頂端高于支撐筒6外緣20mm。連接座9上設置有與滑塊12相配合的滑槽，滑塊12的底端嵌入在滑槽內，可沿滑槽滑動。實施例3：一種如實施例1所述的異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置的工作方法，包括以下步驟，首先將異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置安裝在機床刀架上，然后將刀具頭4伸入異形金屬內孔工件3中，使工具頭貼合在異形金屬內孔表面；啟動機床，氣缸7和換能器11作業，刀架在機床主軸軸向上直線移動時帶動本專利技術裝置移動，換能器11通過變幅桿將能量傳遞到工具頭上實現工具頭對異形金屬內孔表面的納米化加工，加工過程中借助氣缸7和滑動裝置可使工具頭始終保持與異形金屬內孔表面的貼合。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，其特征在于，包括連接座和設置在連接座上的滑動裝置，滑動裝置上設置有超聲波加工刀具，連接座的一側設置有氣缸，氣缸的氣缸桿一端連接超聲波加工刀具。

【技術特征摘要】
1.一種異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，其特征在于，包括連接座和設置在連接座上的滑動裝置，滑動裝置上設置有超聲波加工刀具，連接座的一側設置有氣缸，氣缸的氣缸桿一端連接超聲波加工刀具。2.如權利要求1所述的異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，其特征在于，所述滑動裝置采用滑塊，連接座上設置有與滑塊相配合的導軌或滑槽。3.如權利要求1所述的異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，其特征在于，所述連接座的另一側設置有壓塊。4.如權利要求3所述的異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，其特征在于，所述壓塊與連接座為一體式結構或分體式結構。5.如權利要求2所述的異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，其特征在于，所述超聲波加工刀具包括依次連接的換能器、變幅桿和刀具頭。6.如權利要求5所述的異形金屬內孔工件表面納米化加工裝置，其特征在于，所述納米化加工裝置還包括刀具外殼，換能器置于刀具外殼內，刀具外殼與滑塊固定連接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：柏士增，趙顯華，謝祥科，趙志明，劉秀娟，
申請(專利權)人：山東華云機電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37