一种给予电磁加热的平面滚压刀具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无切肩加工领域，尤其是一种给予电磁加热的平面滚压刀具。
【背景技术】
[0002]滚压法是无切肩加工的一种，它不仅可以达到很高的光洁度，而且可提高被加工零件的机械性能。滚压法的实质是利用高硬度的无刃工具一一钢珠或滚子，使其对被加工表面造成局部高压。由于工具沿被加工表面滚动，形成了表面材料的弹性-塑性变形，使前一工序留于表面的微观凸峰被碾平，表面形成了一定厚度的强化层。由于表面平滑，硬度提高，零件的耐磨性和疲劳强度就大为改善。
[0003]滚压刀通过刀柄与铣床等机床的主轴连接，带动刀具转动，从而带动刀头上的滚珠在工件表面滚动来实现滚压加工。由于滚压加工过程中，金属(主要是纯铁)表面晶粒由大变小，在晶界开放过程进行元素注入，达到表面改性的效果，因此要通过实时监测工件的温度，并实现高温下的恒温控制，对滚压加工的意义很大。本发明设计出一种给予电磁加热的平面滚压刀具，通过电磁加热线圈对工件进行加热，并且实时对工件进行温度监测，实现高温下的恒温控制。
【发明内容】
[0004]为了在滚压加工过程中达到工件表面改性的效果，实现高温下的恒温控制，本发明设计出一种给予电磁加热的平面滚压刀具。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种给予电磁加热的平面滚压刀具，包括刀柄部分、刀具本体及加热线圈，所述刀柄部分包括刀柄和刀柄连接块，所述刀柄与所述刀柄连接块连接，所述刀柄和刀柄连接块之间设置有封油垫片，所述刀具本体包括刀具连接筒和位于刀具连接筒下部的滚珠组件，所述刀柄连接块与所述刀具连接筒的上端连接，所述刀具本体还包括承力板、力传感器、传感器固定座及支撑座，所述刀具连接筒自上而下依次布置承力板、力传感器、传感器固定座、支撑座和滚珠组件，所述刀柄连接块与所述承力板连接，所述承力板与所述传感器固定座之间间隙配合，所述传感器固定座内安装所述力传感器，所述力传感器固定座与所述支撑座固定连接，所述支撑座与所述滚珠组件固定连接。
[0006]所述滚珠组件包括支承座、滚珠和保持架，所述保持架固定在所述支承座的下部，所述保持架与支承座之间通过圆柱销相互固定，所述滚珠安装在保持架内。所述保持架上有多个球形孔，能够安装多个所述滚珠。
[0007]所述加热线圈固定安装在保持架的底部，且加热线圈的最大安装直径小于滚珠所在圆的安装直径；所述红外测温传感器安装在支承座底部且位于所述加热线圈中心；所述加热线圈及所述红外测温传感器与套装在刀具连接筒上的所述电刷连接，且电刷与刀具连接筒之间可相互自由转动。
[0008]刀柄成锥体形状，上端中心开有沉孔，沉孔底部开有流体孔。此外，刀柄连接块、承力板、力传感器、传感器固定座及支承座也开有流体通孔，这些流体通孔连接在一起形成了管道，管道的上部与刀柄沉孔底部的流体孔相连接，管道的下部与每一个球形孔相通。
[0009]进一步，所述承力板和传感器固定座在对称的两侧穿有等高套筒；倒立的内六角螺钉穿过等高套筒的中心孔，把传感器固定座连接到刀柄连接块上；两个正立的内六角螺钉把刀柄连接块和承力板连接在一起。
[0010]进一步，所述刀柄连接块、承力板、传感器固定座、支承座和保持架的侧面位置开有键槽；刀具连接筒在对应位置开有键槽，前述零件和刀具连接筒之间穿有长键；长键的轴向固定通过安装在刀柄连接块上的紧定螺钉固定。
[0011]进一步，加热线圈加载方波交流电，通过控制占空比实现控温。在高电平的时候对线圈通电，在低电平的时候停止对线圈通电，当低电平持续时间超过设置阈值时红外测温传感器工作，测量工件的温度，从而实现开环或闭环的控温效果。
[0012]本发明的有益效果主要表现在:
1.通过高压液体在滚珠与球窝之间形成一层水膜，起到了润滑滚珠的效果，从而减少了滚球的磨损。
[0013]2.通过电磁加热线圈对工件进行加热，并且实时对工件进行温度监测，实现高温下的恒温控制，进一步提高表面改性的效果，使滚压效果更好。
【附图说明】
[0014]图1是平面滚压刀具的剖视图；
图2是平面滚压刀具的底部示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0016]参照附图1，一种给予电磁加热的平面滚压刀具，包括刀柄部分、刀具本体，及加热线圈15，所述刀柄部分包括刀柄I和刀柄连接块3，所述刀柄I与所述刀柄连接块3连接，所述刀柄I和刀柄连接块3之间设置有封油垫片2，所述刀具本体包括刀具连接筒7和位于刀具连接筒下部的滚珠组件，所述刀柄连接块3与所述刀具连接筒7的上端连接，所述刀具本体还包括承力板4、力传感器6、传感器固定座8及支撑座9，所述刀具连接筒7自上而下依次布置承力板4、力传感器6、传感器固定座8、支撑座9和滚珠组件，所述刀柄连接块3与所述承力板4连接，所述承力板4与所述传感器固定座8之间间隙配合，所述传感器固定座8内安装所述力传感器6，所述力传感器固定座8与所述支撑座9固定连接，所述支撑座9与所述滚珠组件固定连接。
[0017]刀柄连接块3的外延和刀具连接筒7的外延开有互相配合螺栓孔，通过六角头螺栓六角螺母把它们连接在一起，间接地把刀柄部分和刀具本体连接在一起。
[0018]所述滚珠组件包括支承座9、滚珠10和保持架12，所述保持架12固定在所述支承座9的下部，所述保持架12与支承座9之间通过圆柱销14相互固定，所述滚珠10安装在保持架12内。所述保持架12上有多个球形孔，能够安装多个所述滚珠10，所述滚珠10可选用硬质合金球或者陶瓷球，实现对不同硬度的工件进行加工，扩大加工对象范围。
[0019]如附图2所示，所述加热线圈15固定安装在保持架12的底部，且加热线圈15的最大安装直径小于滚珠10所在圆的安装直径；所述红外测温传感器11与加热线圈15连接，所述红外测温传感器11安装在支承座9内部；所述电刷16套装在刀具连接筒7上，且电刷16与刀具连接筒7之间可相互自由转动，这样在刀具转动的情况下，电刷16可以给加热线圈15提供电能。在保持架12的底部安装加热线圈15，对加工工件表面进行加热，起到表面改性的效果，使得滚压效果更好。此外，由于加热线圈15是通过交流电来进行加热，通过控制交流电的占空比，在高电平的