本技术革新装置为多振子超声研磨装置,其核心组件包括增幅杆,从一端延伸至另一端;多个压电振子,这些振子并联设置于增幅杆的第一端;以及工具头,与增幅杆相连。该装置旨在提升研磨效率和精度,适用于多种材料的精密加工。
背景技术
在当代科学技术飞速发展的背景下,精密机床、航空航天设备、精密仪器等领域对轴承各个方面的要求日益提高。然而轴承滚子疲劳失效是轴承的主要失效形式,因此减少滚子疲劳失效成为了延长轴承寿命的关键,发展高质量滚子刻不容缓。圆柱滚子表面的精加工包括无心磨削法、双平面磨抛、化学机械精加工、电化学机械复合抛光、磁流体磨削等,这些方法存在生产效率低,制造系统复杂,成本高等问题。
超声加工技术不受材料导电性能的影响,可用于加工金属材料和非金属材料,目前已经应用于多个领域,如超声钻孔、超声磨削和超声焊接等。近年来,超声辅助加工技术因能获得良好的加工质量而被广泛应用,超声锤击的作用能使金属表面发生改性,提高金属表面的抗疲劳强度。
现有技术中超声锤击一般采用超声换能器通过变幅杆对轴承圆柱滚子进行超声滚压强化处理,将静压力和超声波冲击振动传递到旋转的轴承圆柱滚子的表面,产生冲挤作用而使金属材料产生小幅度弹塑性变形,提高圆柱滚子的疲劳强度。但当变幅杆的横向尺寸设计过大且材料存在不均匀性时,泊松效应的影响将导致超声变幅杆沿横向方向发生横向振动。故限制压电陶瓷环直径小于四分之一波长,使得现有的绝大多换能器直径小于50mm,最终导致变幅杆直径很小,只能满足单个圆柱表面加工,加工效率低,圆柱滚子加工的批次精度低。
实现思路