一种机器人专用超声应力场-激光热场复合滚压装置

    公开(公告)号:CN113290577B

    公开(公告)日:2022-11-08

    申请号:CN202110458875.6

    申请日:2021-04-27

    Abstract: 本发明公开了一种机器人专用超声应力场‑激光热场复合滚压装置,属于磨抛机器人装备技术领域。本发明的机器人专用超声应力场‑激光热场复合滚压装置,由五个功能组件构成,包括超声波发生组件、超声波控制组件、激光热场发生组件、激光热场控制组件、复合滚压总控制器;本发明的复合滚压装置由重载型六自由度工业机器人夹持进行滚压加工,可以实现对复杂结构工件、舱体类构件内壁等的滚压加工;本发明利用超声应力场与激光热场的耦合作用,在改善工件表面粗糙度的同时,使得工件内部产生高残余压应力深度与高显微硬度深度,实现工件抗疲劳性能的显著提高。

    一种工具头带微阵列结构的自润滑式超声滚压装置

    公开(公告)号:CN110883497B

    公开(公告)日:2020-10-20

    申请号:CN201911218362.7

    申请日:2019-12-02

    Abstract: 本发明提供一种工具头带微阵列结构的自润滑式超声滚压装置,该装置可实现滚压头与变幅杆之间超声振幅与频率的高效传递,并在滚压头与工件的低摩擦状态下对工件进行超声深滚强化。其包括压电陶瓷堆、变幅杆、多种型号的一体式微织构滚压头等组件;本发明的滚压头后端加工成螺纹与变幅杆配合进行一体化设计,前端部分经过激光预制微阵列结构,并嵌填自润滑材料进行抛光处理,可在加工中减少滚压头与工件间的滑动摩擦,并粘附滚压头受磨损区域提高工具寿命与加工质量;滚压头配备多种型号,可根据工件大小、材料与加工需求的不同选择不同的滚压头型号,以达到最优加工效果。

    一种超声滚压表层微观组织调控方法

    公开(公告)号:CN111118269A

    公开(公告)日:2020-05-08

    申请号:CN201911334827.5

    申请日:2019-12-23

    Abstract: 一种超声滚压表层微观组织调控方法,本发明公开了一种对金属材料表面超声滚压强化过程中表层微观组织晶粒细化的调控方法,属于金属材料表面强化技术领域。具体步骤为:一,通过理论计算与数值模拟方法确定超声滚压过程中表层材料发生的应变及应变率范围(102s-1-103s-1数量级);二,测试待调控材料在相应应变率范围下的真实应力-真实应变曲线;三,基于不同应变率下的真实应力-应变曲线,确定发生动态再结晶的临界应变量;四,基于动态再结晶临界应变量,调整材料加工工艺参数,控制材料塑性变形过程中的应变、应变率,实现对材料微观组织晶粒细化的精确调控。

    一种工具头带微阵列结构的自润滑式超声滚压装置

    公开(公告)号:CN110883497A

    公开(公告)日:2020-03-17

    申请号:CN201911218362.7

    申请日:2019-12-02

    Abstract: 本发明提供一种工具头带微阵列结构的自润滑式超声滚压装置,该装置可实现滚压头与变幅杆之间超声振幅与频率的高效传递,并在滚压头与工件的低摩擦状态下对工件进行超声深滚强化。其包括压电陶瓷堆、变幅杆、多种型号的一体式微织构滚压头等组件;本发明的滚压头后端加工成螺纹与变幅杆配合进行一体化设计,前端部分经过激光预制微阵列结构,并嵌填自润滑材料进行抛光处理,可在加工中减少滚压头与工件间的滑动摩擦,并粘附滚压头受磨损区域提高工具寿命与加工质量;滚压头配备多种型号,可根据工件大小、材料与加工需求的不同选择不同的滚压头型号,以达到最优加工效果。

    一种高强钢扭力轴的强力滚压与超声滚压复合强化方法及机床

    公开(公告)号:CN114083225A

    公开(公告)日:2022-02-25

    申请号:CN202111460650.0

    申请日:2021-12-01

    Abstract: 本发明提供一种用于高强钢扭力轴的强力滚压与超声滚压复合强化方法及机床,可以有效提升扭力轴的疲劳寿命。该方法先对高强钢扭力轴进行强力滚压强化,使表层产生幅值高、层深大的残余压应力层;再对高强钢扭力轴进行超声滚压强化,使表层材料晶粒细化、表面粗糙度降低以及表面性能均匀化。通过复合强化方法,实现扭力轴表面光整和表层深滚强化的综合处理。该机床包括机床主体、拖板箱、机床主轴、左侧内顶尖、扭力轴、位移测量系统、滚压质量检测系统、强力滚压装置、超声滚压装置、精密油雾冷却系统、尾座内顶尖、数控系统、以及液压系统。本发明可以有效提升高强钢扭力轴的抗疲劳性能,提升其使用寿命。

    一种超声滚压表层微观组织调控方法

    公开(公告)号:CN111118269B

    公开(公告)日:2022-01-14

    申请号:CN201911334827.5

    申请日:2019-12-23

    Abstract: 本发明公开了一种对金属材料表面超声滚压强化过程中表层微观组织晶粒细化的调控方法,属于金属材料表面强化技术领域。具体步骤为:一,通过理论计算与数值模拟方法确定超声滚压过程中表层材料发生的应变及应变率范围(102s‑1‑103s‑1数量级);二,测试待调控材料在相应应变率范围下的真实应力‑真实应变曲线;三,基于不同应变率下的真实应力‑应变曲线,确定发生动态再结晶的临界应变量;四,基于动态再结晶临界应变量,调整材料加工工艺参数,控制材料塑性变形过程中的应变、应变率,实现对材料微观组织晶粒细化的精确调控。

    一种扭力轴扭应力场辅助滚压强化的数控机床及强化方法

    公开(公告)号:CN113265526A

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN202110458544.2

    申请日:2021-04-27

    Abstract: 本发明提供一种扭力轴扭应力场辅助滚压强化的数控机床及强化方法,该数控机床主要包括:机床主体;扭应力场辅助发生装置,主要包括左右伺服电机座、左右伺服电机、左右联轴器、转矩检测仪和光电编码器,伺服电机座与机床主轴相连,可以与机床主轴同步转动,伺服电机通过联轴器与扭力轴相连;滚压装置。扭力轴扭应力场辅助滚压强化方法,首先将扭力轴两端与联轴器相连并打开检测装置,接着利用左右伺服电机对扭力轴施加扭转应力,最后在扭应力场作用下,对扭力轴进行滚压强化。该数控机床结构简单,操作方便,且扭应力辅助滚压强化方法可以显著提高扭力轴弹性极限、表层残余压应力和硬化层深度,对于提高扭力轴的使用寿命具有很高的实用价值。

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