一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置及其加工方法
【專利摘要】一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置及其加工方法，包括車床、輔助滾壓機構和滾壓機構；輔助滾壓機構包括連接板、調整螺釘、固定螺釘、輔助滾壓輪殼體和輔助滾壓輪組件，滾壓機構包括顯示器、滾壓輪殼體、彈簧、壓力傳感器和滾壓輪組件；滾壓輪組件中的滾壓輪的徑向剖面為四角帶圓角R的矩形。本發明采用橫剖面為矩形的滾壓輪，滾壓輪兩直角處的圓角R與待加工工件的圓弧r一致，采取輪廓滾壓方法，可以將環形槽的底面、端面及連接圓弧面一次同時滾壓加工。本發明采用了壓力傳感器測量滾壓力的方法，結構簡單，使滾壓強化效果明顯提高。本發明通過改造普通車床組成滾壓強化系統，完成滾壓強化這道工序，大大節約了設備采購成本。
【專利說明】
一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置及其加工方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種機械加工設備，特別是一種帶外套螺母的擴口管接頭加工裝置及其加工方法。【背景技術】
[0002]在航空液壓系統的管路連接標準件中，有一種帶外套螺母的擴口管接頭標準件 (如圖1所示)，帶外套螺母的擴口管接頭的脖頸結構特性決定了其具有高的應力集中系數， 在高頻液壓載荷作用下，脖頸部容易產生疲勞裂紋，造成液壓油泄露，最終導致飛機發生嚴重事故。為了強化脖頸部位，傳統的作法是采用滾壓強化。但是，目前國內沒有適合帶外套螺母的擴口管接頭脖頸滾壓強化裝置。中國專利CN 201510342840.0公開了《一種大型外螺紋滾壓強化裝置》，該裝置可以對外螺紋進行滾壓強化，由于該設備適用于螺紋根部牙底R 的滾壓強化，不適于帶外套螺母的擴口管接頭脖頸這種具有一定寬度的槽底面和槽端面的滾壓強化。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種結構簡單可靠、能保證帶外套螺母的擴口管接頭脖頸的滾壓強化效果的滾壓強化加工裝置及其加工方法。
[0004]為了實現上述目的，本發明的技術方案如下:一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置，包括車床、輔助滾壓機構和滾壓機構；
[0005]所述的車床至少包括床身、主軸、軟爪、三爪夾盤和刀架；
[0006]所述的輔助滾壓機構包括連接板、調整螺釘、固定螺釘、輔助滾壓輪殼體和輔助滾壓輪組件，所述的輔助滾壓輪組件安裝在輔助滾壓輪殼體內，所述的輔助滾壓輪殼體通過螺釘與連接板連接，所述的連接板通過固定螺釘連接到床身上，且輔助滾壓輪的中心與車床主軸中心同高；
[0007]所述的滾壓機構包括顯示器、滾壓輪殼體、彈簧、壓力傳感器和滾壓輪組件，所述的滾壓輪組件安裝在滾壓輪殼體內，所述的彈簧套裝在滾壓輪組件的軸上，所述的壓力傳感器安裝在滾壓輪組件的軸端，所述的壓力傳感器通過數據線連接到顯示器，所述的滾壓輪殼體通過螺釘固定在車床刀架上，滾壓輪的中心與車床主軸中心同高。
[0008]進一步地，所述的連接板上有四個腰型孔，車床床身后面板上有四個螺紋孔，連接板通過四個固定螺釘穿過腰型孔固定在車床床身后面板上。
[0009]進一步地，所述的連接板包括刀形板和矩形板，所述的刀形板和矩形板通過調節螺釘連接。
[0010]進一步地，所述的滾壓輪組件中的滾壓輪的徑向剖面為四角帶圓角R的矩形。
[0011]進一步地，所述的滾壓輪組件中的滾壓輪的圓角R為0.1 -0.5mm。
[0012]進一步地，所述的輔助滾壓輪組件中的輔助滾壓輪與滾壓輪組件中的滾壓輪尺寸相同。
[0013]進一步地，所述的刀形板上有兩個與車床主軸平行的腰型孔，矩形板上有兩個與車床主軸垂直的腰型孔。
[0014] —種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置的加工方法，包括以下步驟:
[0015]A、選擇滾壓參數并作好準備工作
[0016]A1、根據待加工工件脖頸與端面連接處的圓弧r的實際尺寸選擇對應的滾壓輪，使滾壓輪的圓角R與端面轉接處的圓弧r相吻合；[〇〇17] A2、檢查車床主軸徑向跳動和端面跳動，使其符合標準要求；
[0018]A3、將車床三爪卡盤的軟爪鏜正，保證待加工工件裝卡牢固可靠；
[0019]A4、安裝滾壓機構和輔助滾壓機構，調整兩個滾壓輪中心線與車床主軸中心線在同一水平面內，并選擇相關標準規定的車床主軸轉速；
[0020]B、進行滾壓強化操作
[0021]B1、將待加工工件裝卡在車床軟爪內，試車檢查待加工工件裝卡情況是否良好；
[0022]B2、旋轉車床縱向走刀絲杠，使滾壓輪與待加工工件脖頸接觸，繼續向前走刀，使滾壓輪不斷增加對脖頸的壓力，目視顯示器顯示的壓力傳感器檢測到的壓力達到規定壓力時停止縱向走刀;開始橫向走刀，達到脖頸端面時，在刀柄上施加規定的壓力，保壓規定的時間，立即退刀，滾壓強化結束。[〇〇23] C、檢查滾壓強化效果
[0024]滾壓強化后，目視檢查滾壓部位的滾壓痕跡，并用粗糙度檢測儀和粗糙度對比量塊檢測滾壓表面的粗糙度指標。
[0025]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0026]1、現有的滾壓強化技術只適合螺紋根底的滾壓強化，不適合環形槽底面、端面及連接圓弧面的滾壓強化，本發明采用橫剖面為矩形的滾壓輪，滾壓輪兩直角處的圓角R與待加工工件的圓弧r 一致，采取輪廓滾壓方法，可以將環形槽的底面、端面及連接圓弧面一次同時滾壓加工。[〇〇27] 2、本發明采用了壓力傳感器測量滾壓力的方法，結構簡單，使滾壓強化效果明顯提尚。
[0028] 3、本發明通過改造普通車床組成滾壓強化系統，完成滾壓強化這道工序，大大節約了設備采購成本。【附圖說明】[〇〇29]圖1是本發明的結構示意圖。
[0030]圖2是圖1的A處局部放大圖。[〇〇31]圖中:1、連接板，2、調整螺釘，3、固定螺釘，4、顯示器，5、輔助滾壓輪殼體，6、滾壓輪殼體，7、彈簧，8、壓力傳感器，9、滾壓輪組件，10、輔助滾壓輪組件，11、床身，12、軟爪，13、 三爪夾盤，14、刀架，15、待加工工件。【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖對本發明進行進一步地描述。如圖1-2所示，一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置，包括車床、輔助滾壓機構和滾壓機構；
[0033]所述的車床至少包括床身11、主軸、軟爪12、三爪夾盤13和刀架14;
[0034]所述的輔助滾壓機構包括連接板1、調整螺釘2、固定螺釘3、輔助滾壓輪殼體5和輔助滾壓輪組件10,所述的輔助滾壓輪組件10安裝在輔助滾壓輪殼體5內，所述的輔助滾壓輪殼體5通過螺釘與連接板1連接，所述的連接板1通過固定螺釘3連接到床身11上，且輔助滾壓輪的中心與車床主軸中心同高；[〇〇35]所述的滾壓機構包括顯示器4、滾壓輪殼體6、彈簧7、壓力傳感器8和滾壓輪組件9， 所述的滾壓輪組件9安裝在滾壓輪殼體6內，所述的彈簧7套裝在滾壓輪組件9的軸上，所述的壓力傳感器8安裝在滾壓輪組件9的軸端，所述的壓力傳感器8通過數據線連接到顯示器 4，所述的滾壓輪殼體6通過螺釘固定在車床刀架14上，滾壓輪的中心與車床主軸中心同高。
[0036]進一步地，所述的連接板1上有四個腰型孔，車床床身11后面板上有四個螺紋孔， 連接板1通過四個固定螺釘3穿過腰型孔固定在車床床身11后面板上。
[0037]進一步地，所述的連接板1包括刀形板和矩形板，所述的刀形板和矩形板通過調節螺釘連接。
[0038]進一步地，所述的滾壓輪組件9中的滾壓輪的徑向剖面為四角帶圓角R的矩形。 [0039 ] 進一步地，所述的滾壓輪組件9中的滾壓輪的圓角R為0.1 -0.5mm。
[0040]進一步地，所述的輔助滾壓輪組件10中的輔助滾壓輪與滾壓輪組件9中的滾壓輪尺寸相同。
[0041]進一步地，所述的刀形板上有兩個與車床主軸平行的腰型孔，矩形板上有兩個與車床主軸垂直的腰型孔。
[0042]—種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置的加工方法，包括以下步驟:[〇〇43] A、選擇滾壓參數并作好準備工作
[0044]A1、根據待加工工件15脖頸與端面連接處的圓弧r的實際尺寸選擇對應的滾壓輪， 使滾壓輪的圓角R與端面轉接處的圓弧r相吻合；
[0045]A2、檢查車床主軸徑向跳動和端面跳動，使其符合標準要求；[〇〇46]A3、將車床三爪卡盤的軟爪12鏜正，保證待加工工件15裝卡牢固可靠；
[0047]A4、安裝滾壓機構和輔助滾壓機構，調整兩個滾壓輪中心線與車床主軸中心線在同一水平面內，并選擇相關標準規定的車床主軸轉速；[〇〇48] B、進行滾壓強化操作
[0049]B1、將待加工工件15裝卡在車床軟爪12內，試車檢查待加工工件15裝卡情況是否良好；
[0050]B2、旋轉車床縱向走刀絲杠，使滾壓輪與待加工工件15脖頸接觸，繼續向前走刀， 使滾壓輪不斷增加對脖頸的壓力，目視顯示器4顯示的壓力傳感器8檢測到的壓力達到規定壓力時停止縱向走刀;開始橫向走刀，達到脖頸端面時，在刀柄上施加規定的壓力，保壓規定的時間，立即退刀，滾壓強化結束。
[0051]C、檢查滾壓強化效果
[0052]滾壓強化后，目視檢查滾壓部位的滾壓痕跡，并用粗糙度檢測儀和粗糙度對比量塊檢測滾壓表面的粗糙度指標。[〇〇53]本發明的裝配過程如下:[〇〇54]S1、輔助滾壓輪機構的裝配過程如下:
[0055]S11、將輔助滾壓輪組件10安裝在輔助滾壓輪殼體5內；
[0056]S12、用螺釘將輔助滾壓輪殼體5與連接板1連接；[〇〇57]S13、用固定螺釘3將輔助滾壓輪組件10安裝在車床身11后面板上，使輔助滾壓輪的中心與車床主軸中心同高；[〇〇58]S2、滾壓輪機構的裝配過程如下:
[0059]S21、在滾壓輪組件9的軸上安裝彈簧7和壓力傳感器8;
[0060]S22、將安裝好的滾壓輪組件9安裝在滾壓輪殼體6內；[〇〇611S23、通過車床刀架14的固定螺釘將滾壓輪殼體6與車床刀架14固定，采用墊片調整滾壓輪高度。
[0062]S3、安裝待加工工件15:[〇〇63]采用車床三爪卡盤裝卡待加工工件15。
[0064]本發明不局限于本實施例，任何在本發明披露的技術范圍內的等同構思或者改變，均列為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置，其特征在于:包括車床、輔助滾壓機構和 滾壓機構；所述的車床至少包括床身(11)、主軸、軟爪(12)、三爪夾盤(13)和刀架(14);所述的輔助滾壓機構包括連接板(1)、調整螺釘(2)、固定螺釘(3)、輔助滾壓輪殼體(5) 和輔助滾壓輪組件(10)，所述的輔助滾壓輪組件(10)安裝在輔助滾壓輪殼體(5)內，所述的 輔助滾壓輪殼體(5)通過螺釘與連接板(1)連接，所述的連接板(1)通過固定螺釘(3)連接到 床身(11)上，且輔助滾壓輪的中心與車床主軸中心同高；所述的滾壓機構包括顯示器(4)、滾壓輪殼體(6)、彈簧(7)、壓力傳感器(8)和滾壓輪組 件(9)，所述的滾壓輪組件(9)安裝在滾壓輪殼體(6)內，所述的彈簧(7)套裝在滾壓輪組件 (9)的軸上，所述的壓力傳感器(8)安裝在滾壓輪組件(9)的軸端，所述的壓力傳感器(8)通 過數據線連接到顯示器(4)，所述的滾壓輪殼體(6)通過螺釘固定在車床刀架(14)上，所述 的滾壓輪的中心與車床主軸中心同高。2.根據權利要求1所述的一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置，其特征在于:所述 的連接板(1)上有四個腰型孔，車床床身(11)后面板上有四個螺紋孔，連接板(1)通過四個 固定螺釘(3)穿過腰型孔固定在車床床身(11)后面板上。3.根據權利要求1所述的一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置，其特征在于:所述 的連接板(1)包括刀形板和矩形板，所述的刀形板和矩形板通過調節螺釘連接。4.根據權利要求1所述的一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置，其特征在于:所述 的滾壓輪組件(9)中的滾壓輪的徑向剖面為四角帶圓角R的矩形。5.根據權利要求4所述的一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置，其特征在于:所述 的滾壓輪組件(9)中的滾壓輪的圓角R為0.1-0.5mm。6.根據權利要求1所述的一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置，其特征在于:所述 的輔助滾壓輪組件(10)中的輔助滾壓輪與滾壓輪組件(9)中的滾壓輪尺寸相同。7.根據權利要求3所述的一種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置，其特征在于:所述 的刀形板上有兩個與車床主軸平行的腰型孔，矩形板上有兩個與車床主軸垂直的腰型孔。8.—種擴口管接頭脖頸的滾壓強化加工裝置的加工方法，其特征在于:包括以下步驟:A、選擇滾壓參數并作好準備工作A1、根據待加工工件(15)脖頸與端面連接處的圓弧r的實際尺寸選擇對應的滾壓輪，使 滾壓輪的圓角R與端面轉接處的圓弧r相吻合；A2、檢查車床主軸徑向跳動和端面跳動，使其符合標準要求；A3、將車床三爪卡盤的軟爪(12)鏜正，保證待加工工件(15)裝卡牢固可靠；A4、安裝滾壓機構和輔助滾壓機構，調整兩個滾壓輪中心線與車床主軸中心線在同一 水平面內，并選擇相關標準規定的車床主軸轉速；B、進行滾壓強化操作B1、將待加工工件(15)裝卡在車床軟爪(12)內，試車檢查待加工工件(15)裝卡情況是 否良好；B2、旋轉車床縱向走刀絲杠，使滾壓輪與待加工工件(15)脖頸接觸，繼續向前走刀，使 滾壓輪不斷增加對脖頸的壓力，目視顯示器(4)顯示的壓力傳感器(8)檢測到的壓力達到規 定壓力時停止縱向走刀;開始橫向走刀，達到脖頸端面時，在刀柄上施加規定的壓力，保壓規定的時間，立即退刀，滾壓強化結束；C、檢查滾壓強化效果滾壓強化后，目視檢查滾壓部位的滾壓痕跡，并用粗糙度檢測儀和粗糙度對比量塊檢 測滾壓表面的粗糙度指標。
【文檔編號】B23B11/00GK105945307SQ201610403814
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】徐得議, 李明珠, 張振, 陶曉杰, 孫蕾
【申請人】大連盛輝鈦業有限公司