一种六自由度振动时效平台的制作方法
【专利摘要】一种六自由度振动时效平台，包括振动平台、并联曲柄连杆滑块机构以及控制电机，所述并联曲柄连杆滑块机构由曲柄、连杆、滑块以及传动连杆组成，并联曲柄连杆滑块机构有三组，三个曲柄分别由三台控制电机驱动，三台控制电机固定在机架上，通过编程分别实现三个曲柄的运动，并由三个连杆、三个滑块及三个传动连杆实现振动平台的六自由度振动，完成被处理工件的多自由度振动，激发被处理工件的横向与扭转各阶振型，解决现行单自由度振动时效处理效果差，很多残余应力难以消除的问题。
【专利说明】一种六自由度振动时效平台
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工【技术领域】的一种振动时效设备，特别是一种六自由度振动时效平台。
【背景技术】
[0002]振动时效处理是工程材料加工常用的一种消除其内部残余内应力的方法，是通过振动，使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到或超过材料屈服强度的时候，使材料发生微量的塑性变形，从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。
[0003]现有振动时效平台是采用激振器，使激振器和工件产生某种共振，达到振动时效的目的。这种振动时效平台为单自由度的，只能在某一方向上激振，不能在空间六自由度上激发工件的各阶振型的共振，振动效果十分有限，尤其对于大型的或者结构复杂的构件，很难消除其残余应力，不能有效地达到振动时效的目的，这是振动时效工艺未能得到广泛应用的重要原因。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种六自由度振动时效平台，它能克服现有振动时效平台单一方向激振的不足，有效地激发工件各阶振型，消除工件的残余应力，显著提高振动时效的效果。
[0005]本发明通过以下技术方案达到上述目的:一种六自由度振动时效平台，包括振动平台，并联曲柄连杆滑块机构以及控制电机，所述振动平台为圆形或矩形平板，所述并联曲柄连杆滑块机构由传动连杆、滑块、连杆以及曲柄组成，所述传动连杆一端通过光滑球铰链铰接在振动平台上，另一端通过光滑圆柱铰链铰接在滑块上，滑块在竖直滑槽中可上下滑动，竖直滑槽固定在机架上，所述连杆一端由光滑圆柱铰链铰接在滑块上，另一端由光滑圆柱铰链铰接在曲柄上，曲柄连接在控制电机上，控制电机固定在机架上。
[0006]振动平台由并联曲柄连杆滑块机构及电机驱动，并联曲柄连杆滑块机构及电机在空间中并联组成并联机构，并联曲柄连杆滑块机构所在平面垂直于交接点与平台中心的连线。
[0007]所述曲柄由控制电机控制，通过编程控制曲柄的运动，再通过连杆，滑块和连杆控制振动平台的振动，并联曲 柄连杆滑块机构有三组，分别由三个电机控制，可控制振动平台任意方向的振动及扭转振动，实现振动平台空间六自由度的振动，有效地实现振动平台上工件的振动时效。
[0008]本发明的突出优点在于:
[0009]由于三组并联曲柄连杆滑块机构所在平面垂直于交接点与平台中心的连线，这样，平台不但能够产生各种方向的横向振动，而且还能够产生扭转振动，使平台上被处理工件产生各种振型的多自由度共振，有效地消除残余应力，可应用于各种工件的振动时效处理，包括高刚性、高固有频率工件，如轧辊、机床横梁等工件的振动时效处理。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明所述六自由度振动时效平台的结构主视图。
[0011]图2为本发明所述六自由度振动时效平台的结构侧视图。
[0012]图3为本发明所述六自由度振动时效平台的俯视图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
[0014]对照图1，本发明所述六自由度振动时效平台，包括振动平台1，并联曲柄连杆滑块机构以及控制电机。所述振动平台I为圆形或矩形平板，所述并联曲柄连杆滑块机构包括光滑球铰链2、传动连杆3、竖直滑槽4、滑块5、连杆6、曲柄7、第一光滑圆柱铰链9以及第二光滑圆柱铰链10，所述传动连杆3 —端由光滑球铰链2铰接在振动平台I上，另一端由第一光滑圆柱铰链9铰接在滑块5上，滑块5可在竖直滑槽4中上下滑动，竖直滑槽4固定在机架上，所述连杆6 —端通过第一光滑圆柱铰链9铰接在滑块5上，另一端通过第二光滑圆柱铰链10铰接在曲柄7上，曲柄7连接在控制电机8上，控制电机8固定在机架上。并联曲柄连杆滑块机构共有三组，振动时效平台I由三组并联曲柄连杆滑块机构及电机驱动，三组并联曲柄连杆滑块机构及电机在空间并联组成并联机构，三组并联曲柄连杆滑块机构所在平面垂直于交接点与平台中心的连线。
[0015]所述曲柄7由控制电机8控制，通过编程控制曲柄的运动，再通过连杆6，滑块5和连杆3控制振动平台I的振动，三组并联曲柄连杆滑块机构分别由三个电机控制振动平台I任意方向的横向振动和扭转 振动，达到振动平台I上工件的振动时效。
【权利要求】
1.一种六自由度振动时效平台，包括振动平台，并联曲柄连杆滑块机构以及控制电机，其特征在于，所述振动平台为圆形或矩形平板，所述并联曲柄连杆滑块机构由传动连杆、滑块、连杆以及曲柄组成，所述传动连杆一端通过光滑球铰链铰接在振动平台上，另一端通过光滑圆柱铰链铰接在滑块上，滑块在竖直滑槽中可上下滑动，竖直滑槽固定在机架上，所述连杆一端由光滑圆柱铰链铰接在滑块上，另一端由光滑圆柱铰链铰接在曲柄上，曲柄连接在控制电机上，控制电机固定在机架上。
2.根据权利要求1所述的六自由度振动时效平台，其特征在于，所述振动平台由并联曲柄连杆滑块机构及电机驱动，并联曲柄连杆滑块机构及电机在空间中并联组成并联机构，并联曲柄连杆滑块机 构所在平面垂直于交接点与平台中心的连线。
【文档编号】C21D10/00GK103614542SQ201310664050
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】王汝贵, 陈辉庆, 李烨勋, 邹清明, 郑安平, 杨洲, 吴晓波, 袁华强 申请人:广西大学