一种超声冲击装置的制作方法

本发明涉及金属表面加工技术领域，特别是涉及一种超声冲击装置。

背景技术：

超声冲击是一种降低金属表面粗糙度，提升表面质量，延长构件使用寿命的处理方法。超声冲击是利用超声波驱动冲击针对试件表面进行高速、高频撞击，使试件表面产生塑性变形，降低应力集中，甚至在表面产生压缩塑性变形层，形成压应力，进而显著提高试件的疲劳强度。该技术应用广泛，可应用于航空航天、石油化工、船舶、桥梁等领域。但是，在实际推广应用过程中，该技术主要存在以下两个问题：1、超声冲击装置不兼具对平板件和圆柱件冲击处理的能力，即每种设备仅能实现一种外形结构的加工，导致设备占用空间大，设备成本高；2、对于一些焊接件或回转件，当平板试件表面存在焊缝余高或者回转件截面尺寸发生变化，存在冲击载荷不稳定的缺陷。针对第一个问题，目前尚未发现相关文献报道；针对第二个问题，中国专利文献cn203696363u公开了一种气动控制冲击枪的方法，利用气缸内的压缩空气控制冲击枪的冲击力，但冲击过程中气缸内部的压力会随着试件外形的变化而变化，进而导致冲击力的波动；中国专利文献cn106367582a公开了一种利用弹簧控制冲击枪的方法，但仍然存在弹簧变形量变化所导致的冲击力波动的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种超声冲击装置，以解决上述现有技术存在的问题，使超声冲击装置兼具对平板件和回转件超声冲击处理的能力，并且能够保证超声冲击过程中冲击载荷恒定。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种超声冲击装置，包括台面、调速电机、三爪卡盘、尾座、三轴丝杠系统和超声冲击枪；所述调速电机固定设置在所述台面上，且所述调速电机的输出轴与所述三爪卡盘连接，以驱动所述三爪卡盘转动，所述尾座滑动连接于所述台面上，所述尾座用于顶住回转件的端面；所述三轴丝杠系统设置于所述台面上，所述超声冲击枪连接于所述三轴丝杠系统上，且所述超声冲击枪的轴线垂直于所述台面，所述三轴丝杠系统用于控制所述超声冲击枪在所述台面对应的空间内的位移；所述超声冲击枪的尾部固定设置有螺杆，所述螺杆上套设有多个砝码，并用螺母将多个所述砝码锁定在所述螺杆上，以保持冲击载荷恒定；所述台面上开设有多个定位孔，用于配合螺栓和/或压块，从而将平板试件固定于所述台面上。

优选的，所述三轴丝杠系统包括x轴步进电机、x轴丝杠、x轴滑台、x轴滑轨、y轴步进电机、y轴滑台、y轴丝杠、y轴滑轨、z轴步进电机、z轴丝杠、z轴滑台和z轴滑轨；所述x轴滑轨固定设置在所述台面上，并平行于所述三爪卡盘轴线，所述x轴滑台与所述x轴滑轨滑动连接，所述x轴步进电机固定设置在所述台面上并与所述x轴丝杠的一端固定连接，所述x轴丝杠的另一端由一固定设置于所述台面上的x轴支撑件支撑，所述x轴滑台与螺纹连接于所述x轴丝杠上的x轴丝母固定连接，从而驱动所述x轴滑台沿所述x轴滑轨往复运动；所述z轴滑轨固定设置在所述x轴滑台上，且垂直于所述x轴滑轨和所述台面，所述z轴滑台滑动连接于所述z轴滑轨上，所述z轴步进电机固定设置在所述x轴滑台上，并与所述z轴丝杠的一端固定连接，所述z轴丝杠的另一端由一固定设置于所述x轴滑台上的z轴支撑件支撑，所述z轴滑台与螺纹连接于所述z轴丝杠上的z轴丝母固定连接，从而驱动所述z轴滑台沿所述z轴滑轨往复运动；所述y轴滑轨固定设置在所述z轴滑台，并垂直于所述x轴滑轨和所述z轴滑轨，所述y轴滑台滑动连接于所述y轴滑轨，所述y轴步进电机固定设置在所述z轴滑台上，并与所述y轴丝杠的一端固定连接，所述y轴丝杠的另一端由一固定设置于所述z轴滑台上的y轴支撑件支撑，所述y轴滑台与螺纹连接于所述y轴丝杠上的y轴丝母固定连接，从而驱动所述y轴滑台沿所述y轴滑轨往复运动。

优选的，所述超声冲击装置还包括l型支架和冲击滑块，所述l型支架的侧壁固定连接于所述y轴滑台上，所述l型支架的一端设置有冲击滑轨，固定连接于所述超声冲击枪的侧壁上的所述冲击滑块与所述冲击滑轨滑动连接。

优选的，所述冲击滑轨上固定设置有限位板，用于防止自然状态下所述超声冲击枪脱落。

优选的，所述台面为高强钢台面。

优选的，所述尾座包括顶尖、手轮和尾座体，所述尾座体与所述台面滑动连接，所述顶尖螺纹连接于所述尾座体内部，所述顶尖的一端与所述手轮固定连接，所述手轮旋转以控制所述顶尖对所述三爪卡盘所夹持的回转件的预紧力。

优选的，所述冲击滑块为燕尾滑块，所述冲击滑轨为燕尾槽，所述燕尾滑块滑动连接于所述燕尾槽内。

优选的，所述台面底部四角固定连接有四个支脚，四个所述支脚用于支撑所述台面。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明通过将调速电机固定设置在台面上，并将调速电机的输出轴与三爪卡盘连接，以驱动三爪卡盘转动，尾座滑动连接与台面上，尾座用于顶住回转件的端面，实现对回转件进行夹持，以便后续对回转件进行超声冲击；超声冲击枪的尾部固定设置有螺杆，螺杆上套设有多个砝码，并用螺母将多个砝码锁定在螺杆上，以保持超声冲击枪的冲击载荷恒定；并且台面上开设有多个定位孔，用于配合螺栓和/或压块，从而将平板试件固定于台面上，以便后续对平板试件进行超声冲击，所以，本发明能够使超声冲击装置兼具对平板件和回转件超声冲击处理的能力，并且能够保证超声冲击过程中冲击载荷恒定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的超声冲击装置的轴测图；

图2为本发明提供的超声冲击装置的侧视图。

其中：11-台面，12-电机支架，2-定位孔，31-调速电机，32-三爪卡盘，33-尾座，331-手轮，332-顶尖，34-尾座滑轨，41-x轴步进电机，42-x轴滑轨，43-x轴滑台，51-y轴步进电机，52-y轴滑轨，53-y轴滑台，61-z轴步进电机，62-z轴滑轨，63-z轴滑台，71-l形支架，72-冲击滑块，73-限位板，81-超声冲击枪，82-砝码，83-螺杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种超声冲击装置，以解决现有技术存在的问题，使超声冲击装置兼具对平板件和回转件超声冲击处理的能力，并且能够保证超声冲击过程中冲击载荷恒定。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～2所示：本实施例提供了一种超声冲击装置，包括台面11、调速电机31、三爪卡盘32、尾座33、三轴丝杠系统和超声冲击枪81；调速电机31固定设置在台面11上，且调速电机31的输出轴与三爪卡盘32连接，以驱动三爪卡盘32转动，尾座33滑动连接于台面11上，尾座33用于顶住回转件的端面，与三爪卡盘32共同作用，以对回转件进行夹持，从而便于对回转件进行超声冲击；三轴丝杠系统设置于台面11上，超声冲击枪81连接于三轴丝杠系统上，且超声冲击枪81的轴线垂直于台面11，三轴丝杠系统用于控制超声冲击枪81在台面11对应的空间内的位移；超声冲击枪81的尾部固定设置有螺杆83，螺杆83上套设有多个砝码82，并用螺母将多个砝码82锁定在螺杆83上，以保持超声冲击枪81的冲击载荷恒定；台面11上开设有多个定位孔2，用于配合螺栓和/或压块，从而将平板试件固定于台面11上，以便对平板试件进行超声冲击。因此，本发明能够超声冲击装置兼具对平板件和回转件超声冲击处理的能力，并且能够保证超声冲击过程中冲击载荷恒定。

三轴丝杠系统包括x轴步进电机41、x轴丝杠、x轴滑台43、x轴滑轨42、y轴步进电机51、y轴滑台53、y轴丝杠、y轴滑轨52、z轴步进电机61、z轴丝杠、z轴滑台63和z轴滑轨62；x轴滑轨42固定设置在台面11上，并平行于三爪卡盘32轴线，x轴滑台43与x轴滑轨42滑动连接，x轴步进电机51固定设置在台面11上并与x轴丝杠的一端固定连接，x轴丝杠的另一端由一固定设置于台面11上的x轴支撑件支撑，x轴滑台43与螺纹连接于x轴丝杠上的x轴丝母固定连接，从而驱动x轴滑台43沿x轴滑轨42往复运动；z轴滑轨62固定设置在x轴滑台43上，且垂直于x轴滑轨42和台面11，z轴滑台63滑动连接于z轴滑轨62上，z轴步进电机61固定设置在x轴滑台43上，并与z轴丝杠的一端固定连接，z轴丝杠的另一端由一固定设置于x轴滑台43上的z轴支撑件支撑，z轴滑台63与螺纹连接于z轴丝杠上的z轴丝母固定连接，从而驱动z轴滑台63沿z轴滑轨62往复运动；y轴滑轨52固定设置在z轴滑台63，并垂直于x轴滑轨42和z轴滑轨62，y轴滑台53滑动连接于y轴滑轨52，y轴步进电机51固定设置在z轴滑台63上，并与y轴丝杠的一端固定连接，y轴丝杠的另一端由一固定设置于z轴滑台63上的y轴支撑件支撑，y轴滑台53与螺纹连接于y轴丝杠上的y轴丝母固定连接，从而驱动y轴滑台53沿y轴滑轨52往复运动。通过调整x轴滑台43、y轴滑台53和z轴滑台63所在的位置，进而控制超声冲击枪81所在的位置，以便全方位对回转件或平板试件进行超声冲击。

超声冲击装置还包括l型支架71和冲击滑块72，l型支架71的侧壁固定连接于y轴滑台53上，l型支架71的一端设置有冲击滑轨，固定连接于超声冲击枪81的侧壁上的冲击滑块72与冲击滑轨滑动连接。

冲击滑轨上固定设置有限位板73，用于防止自然状态下超声冲击枪81脱落。

台面11为高强钢台面。

尾座33包括顶尖332、手轮331和尾座体，尾座体与台面11上设置的尾座滑轨34滑动连接，顶尖332螺纹连接于尾座体内部，顶尖332的一端与手轮331固定连接，手轮331旋转以控制顶尖332对三爪卡盘32所夹持的回转件的预紧力。

冲击滑块72为燕尾滑块，冲击滑轨为燕尾槽，燕尾滑块滑动连接于燕尾槽内。

台面11底部四角固定连接有四个支脚，四个支脚用于支撑台面。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。