[实用新型]一种微型滚珠式滚压头结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属机械加工技术领域，尤其是涉及一种金属表面滚压成形加工装置。

背景技术

机械零件的表面性能和表面质量直接影响其使用性能和使用寿命。在机械零件的所有失效形式中，由表面性能不足引起的磨损、疲劳和腐蚀导致零件失效超过了80%，这些失效形式主要与表面粗糙度、硬度、划痕、裂纹及残余应力等表面状态有关。机械零件要达到良好的表面性能和表面质量，需要表面精密加工。目前表面精密加工方法主要有磨削和滚压两种。磨削是最常用的精加工方法，镜面磨削表面粗糙度可达到0.01～0.04μm。但对于产品来说，磨削烧伤、磨削裂纹、残余拉应力三方面难以克服。同时，磨削加工效率低、污染环境，特别是不能加工较软材质的塑性金属。滚压属于精密无屑冷压塑性加工方法。它是在常温下利用金属的塑性变形原理，通过工具和工件表面的机械挤压使工件表面细微的凸凹不平、交错起伏的峰谷滚压辗平，从而获得光洁如镜的金属表面。滚压时，滚压工具对工件表面施加一定的压力，使工件表层金属产生塑性流动，填入到原始残留的低凹波谷中，从而降低工件表面粗糙度数值。由于被滚压的表层金属产生塑性变形，使表层组织冷硬化和晶粒变细，形成致密的纤维状，并形成残余压应力层，从而提高硬度和强度，改善了工件表面的耐磨性、耐蚀性和配合性，其表面强化效果足以达到表面喷丸加工要求。滚压加工通常采用滚压头为工具来完成。如中国专利授权公告号CN202192398U，授权公告日2012年4月18日，名称为“车床用滚压头”的实用新型专利，就是其中的一种。它包括刀杆主体，刀杆主体的端部设置有凹槽，凹槽内设置有滚珠，刀杆主体的端部外设置有端帽，端帽上相应于滚珠设置有开口，开口的半径小于滚珠的半径。该结构凹槽内设有同滚珠相应的滚珠托架，滚珠设置在滚珠托架和端帽之间。这样，该结构的滚压头的尺寸较大，不能做得很小，如果结构过小时，滚压时滚珠托架受到的压力会造成滚珠托架损坏。因此该结构不能适应内表面的小尺寸圆角、沟槽、螺纹等的滚压。该结构端帽与刀杆主体通过螺纹连接，机加工时振动不可避免，且各振动频率都会产生，这些振动可能会将端帽拧松，导致端帽与刀杆主体松动而无法加工。另外，该结构还需要配备专用的车刀刀杆，使用也不方便。

发明内容

为了解决现有技术中车床用滚压头不适合对机械零件的小尺寸内圆角、内沟槽、螺纹等表面微小结构进行滚压加工，且滚轮架不能够与机床刀杆互换，需要专门制作的技术问题，本实用新型提供一种适于对机械零件的小尺寸圆角、沟槽表面和螺纹表面进行滚压且可以与普通车刀刀杆匹配的微型滚珠式滚压头结构。

本实用新型的技术方案是：一种微型滚珠式滚压头结构，它包括滚压头，滚压头设有滚压头本体，滚压头本体端部设有弧形沟槽，沟槽内嵌有滚珠，滚珠外表面包覆有弹性压板，弹性压板与滚压头本体固定，滚珠部分露出弹性压板。滚压头适合于小滚珠，滚珠价格低，尺寸精确，易于获得，变形表面摩擦系数小，滚压工具不易于磨损，成本低。滚压变形的接触面积小，易于控制工件的变形量和变形区域，能够适应数控机床的加工工艺。

作为优选，滚珠球直径为0.25～6.35毫米；能够对机械零件的小尺寸内圆角、内沟槽表面和内外螺纹表面进行滚压。

作为优选，滚压头设有连接孔，连接孔贯通滚压头表面；螺钉穿过连接孔将滚压头与刀杆固定，刀杆不需要专门制作可与车床刀杆通用，适用性好。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：能够对机械零件的小尺寸内圆角、内沟槽表面等微小结构和内外螺纹表面进行滚压。滚压变形的接触面积小，易于控制工件的变形量和变形区域，能够在数控机床上按切削加工的程序实现滚压加工。变形表面摩擦系数小，滚压工具不易于磨损，滚珠价格低，易于获得，成本低。刀杆不需要专门制作可与车床刀杆通用，适用性好。

附图说明

附图1为本实用新型正面示意图；

附图2为本实用新型侧面示意图；

附图3为本实用新型一种工作状态的示意图。

图中：1-刀杆；2-滚压头；3-连接螺钉；4-加工件；21-滚珠；22-滚压头本体；23-铆钉；24-弹性压板；25-连接孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：