具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请实施例技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

第一方面，如图1所示，本申请实施例提供了一种摆动碾压加工装置100，包括承载件110、摆头130、脉冲电源140和驱动件150。承载件110用于容纳胚料120。摆头130设置在承载件110的上方，用于碾压承载件110内的胚料120。脉冲电源140与摆头130和承载件110连接，以形成电流回路。驱动件150用于驱动承载件110靠近或远离摆头130，以使胚料120与摆头130接触或分离。其中，胚料120与摆头130接触时，电流回路导通，胚料120与摆头130分离时，电流回路断开。

可以理解地，胚料120可以为金属或者合金等材料。在一些示例中，胚料120可以为合金结构钢。摆动碾压加工装置100对胚料120进行碾压，使得胚料120能够被加工为齿轮或者法兰等零件。

承载件110用于容纳胚料120，在一些示例中，承载件110可以为凹模，胚料120放置凹模之内。摆头130设置在承载件110的上方，用于对承载件110内的胚料120进行碾压，使得胚料120能够被加工成形。

在一些示例中，承载件110的数量可以为一个或者多个。摆头130的数量可以与承载件110的数量相同，也可以与承载件110的数量不同。

在一些示例中，摆头130的公称压力可以为800千牛、1000千牛或者1200千牛。

在一些示例中，摆头130与胚料120接触的一面可以为锥形或者圆弧形，增加摆头130对于胚料120的碾压效果。

脉冲电源140与摆头130和承载件110连接，以形成电流回路。可以理解地，胚料120、摆头130和承载件110均为导体。在一些示例中，脉冲电源140的正极可以与摆头130连接，负极与承载件110连接。在一些示例中，脉冲电源140的负极可以与摆头130连接，正极与承载件110连接。

驱动件150用于驱动承载件110靠近或者远离摆头130，可以理解地，驱动件150可以为油缸或者拉杆等装置。在需要对胚料120进行碾压加工时，驱动件150驱动承载件110靠近摆头130，使得摆头130能够与胚料120接触。在需要向承载件110内添加胚料120时，或者需要取出加工完成的零件时，驱动件150驱动承载件110远离摆头130，使得胚料120能够与摆头130分离。

可以理解地，胚料120与摆头130接触时，电流回路导通，脉冲电流能够流经胚料120。胚料120与摆头130分离时，电流回路断开，脉冲电流无法流经胚料120。

在电流回路导通时，脉冲电流流经胚料120，使得胚料120内能够产生大量定向漂移的自由电子。自由电子与胚料120的原子发送碰撞，增加了原子的动能，促进胚料120错位激活，抑制断裂空洞的产生，降低胚料120的塑性变形抗力，提高胚料120的塑性变形能力，使得胚料120更易于被加工成形。

同时，脉冲电流流经胚料120，还能够提高胚料120的热量，使得胚料120中的原子在脉冲电流的作用下获得足够的动能，从而离开平衡位置，增强了原子的扩散能力，进一步提高胚料120的塑性变形能力。

通过设置脉冲电源140，使得脉冲电流能够流经胚料120，无需对胚料120进行软化退火等处理，即可提高胚料120的塑性变形能力，提高摆动碾压加工装置100的加工效率，延长承载件110的使用寿命，同时提高摆动碾压加工装置100对于胚料120的加工效果，确保得到的零件精度，并且加工过程中无打火放电现象，从而无需设置灭弧装置等，降低摆动碾压加工装置100的成本。

此外，通过设置脉冲电源140与摆头130和承载件110连接，在摆头130与胚料120接触时，电流回路能够自动导通，脉冲电流能够流经胚料120，提高了摆动碾压加工装置100的自动化性能，而在摆头130与胚料120分离时，脉冲电流无法流经胚料120，降低了摆动碾压加工装置100的能耗，提高摆动碾压加工装置100的使用可靠性。

同时，通过摆头130与胚料120的接触或者分离，即可控制电流回路的导通状态，无需设置其他控制装置，降低摆动碾压加工装置100的成本。

在一些示例中，可以根据不同胚料120的加工需求，可以控制脉冲电源140发射不同的频率和波形的脉冲电流，提高摆动碾压加工装置100的适用性。在一些示例中，脉冲电源140可以发射出正弦波、方波或者锯齿波等不同波形的脉冲电流。

在一些示例中，可以根据摆动碾压加工装置100对于不同胚料120的加工需求，控制驱动件150驱动承载件110按照不同的速度和位移移动。

在一些示例中，如图1所示，摆动碾压加工装置100还包括偏心斜盘160和主轴170。偏心斜盘160上设有开孔162，开孔162的轴线与偏心斜盘160的轴线具有夹角α，摆头130的一端设置在开孔162内。主轴170与偏心斜盘160连接，用于驱动偏心斜盘160转动。

可以理解地，偏心斜盘160内设有开孔162，开孔162的轴线与偏心斜盘160的轴线之间具有夹角α，摆头130设置在开孔162内，使得摆头130的轴线与开孔162的轴线之间同样具有夹角α。

在一些示例中，根据摆动碾压加工装置100对于不同胚料120的加工需求，可以设置夹角α的不同角度，提高了摆动碾压加工装置100的适用性。在一些示例中，夹角α可以为3°、5°或者8°。

主轴170与偏心斜盘160连接，用于驱动偏心斜盘160转动。在一些示例中，主轴170可以与偏心斜盘160为固定连接，提高主轴170对于偏心斜盘160的驱动稳定性，避免偏心斜盘160相对于主轴170发送偏移或者转动，提高摆动碾压加工装置100的使用可靠性。在一些示例中，主轴170可以与偏心斜盘160可拆卸连接，便于摆动碾压加工装置100的维修。

在一些示例中，可以根据摆动碾压加工装置100对于不同胚料120的加工需求，设置主轴170以不同的转速转动，从而带动摆头130以不同转速转动，提高摆动碾压加工装置100的适用性。在一些示例中，主轴170的转速可以在50转/分钟至450转/分钟之间，具体地，主轴170的转速可以为150转/分钟、200转/分钟或者350转/分钟。

在一些示例中，如图1所示，脉冲电源140包括电刷142，电刷142与偏心斜盘160动连接。

脉冲电源140包括电刷142，脉冲电源140发出的脉冲电流通过电刷142流向偏心斜盘160。电刷142与偏心斜盘160滑动连接，从而避免了偏心斜盘160转动对电流回路造成影响，确保在摆头130与胚料120接触时，电流回路能够导通，提高了脉冲电源140与偏心斜盘160之间连接的可靠性，进而提高摆动碾压加工装置100的使用可靠性。

在一些示例中，电刷142的数量可以为一个或者多个。

在一些示例中，如图1所示，开孔162内设有轴承164，摆头130的一端与轴承164连接。

开孔162内设有轴承164，摆头130的一端与轴承164连接，使得摆头130能够相对于偏心斜盘160转动，提高摆头130与偏心斜盘160之间连接的可靠性，避免摆头130从开孔162内掉落，提高摆动碾压加工装置100的使用可靠性。

在一些示例中，主轴170与偏心斜盘160绝缘连接。

主轴170与偏心斜盘160绝缘连接，使得脉冲电源140发出的脉冲电流无法通过偏心斜盘160流向主轴170，提高了摆动碾压加工装置100的使用安全性，同时减小了脉冲电流在流动过程中的损耗，降低摆动碾压加工装置100的能耗。

在一些示例中，主轴170与偏心斜盘160之间可以设置有陶瓷或者橡胶等材料，实现主轴170与偏心斜盘160的绝缘连接。

在一些示例中，如图1所示，脉冲电源140还包括电流发射装置144和波形控制装置146。电流发射装置144用于发射脉冲电流。波形控制装置146与电流发射装置144连接，用于控制脉冲电流的波形。

脉冲电源140还包括电流发射装置144和波形控制装置146，可以理解地，电流发射装置144用于发出脉冲电流，波形控制装置146用于控制脉冲电流的波形，从而根据摆动碾压加工装置100对于不同胚料120的加工需求，波形控制装置146能够控制不同波形的脉冲电流流经胚料120，提高了摆动碾压加工装置100的适用性。

在一些示例中，脉冲电流的频率在50赫兹至12000赫兹范围内，脉冲电流的脉宽在10微秒至25000微秒范围内，脉冲电流的均方根电流在2安培至3000安培范围内，脉冲电流的峰值在20安培至30000安培范围内。

在一些示例中，如图1所示，摆动碾压加工装置100还包括：激振器180。激振器180与承载件110绝缘连接，用于驱动承载件110振动。

摆动碾压加工装置100还包括激振器180，可以理解地，根据摆动碾压加工装置100对于不同胚料120的加工需求，可以控制激振器180提供不同频率的振动。

在一些示例中，激振器180的振型为脉冲波，脉冲波的振幅范围为0.2毫米至1.2毫米，脉冲波的振动频率范围为10赫兹至120赫兹。

激振器180与承载件110绝缘连接，从而避免了脉冲电流经由承载件110流向激振器180，提高了摆动碾压加工装置100的使用安全性，同时减小了脉冲电流在流动过程中的损耗，降低摆动碾压加工装置100的能耗。

在一些示例中，激振器180可以通过陶瓷或者橡胶等材料，与承载件110绝缘连接。

可以理解地，胚料120放置在承载件110内，激振器180驱动承载件110振动，使得胚料120也发生振动，提高胚料120在承载件110内的填充率，进而提高摆动碾压加工装置100的加工效果。同时，设置激振器180驱动胚料120振动，还能够使得胚料120产生热量，进一步降低胚料120的塑性应力，减小摆头130碾压胚料时的摩擦阻力，提高胚料120的塑性变形能力，提高摆动碾压加工装置100的加工效率，同时提高摆动碾压装置100对于胚料120的加工效果，确保零件的精度。

在一些示例中，激振器180的数量可以为一个或者多个。激振器180与承载件110的数量可以相同，也可以不同。

在一些示例中，如图1所示，摆动碾压加工装置100还包括工作台190。工作台190与承载件110绝缘连接，用于支撑承载件110，驱动件150连接于工作台190。

摆动碾压加工装置100还包括工作台190，工作台190与承载件110绝缘连接，避免了脉冲电流流向工作台190，提高了摆动碾压加工装置100的使用安全性，同时减小了脉冲电流在流动过程中的损耗，降低摆动碾压加工装置100的能耗。

在一些示例中，工作台190可以通过陶瓷或者橡胶等材料，与承载件110绝缘连接。在一些示例中，工作台190可以为陶瓷或者橡胶等材料，提高了工作台190与承载件110之间的绝缘效果。

通过工作台190支撑承载件110，驱动件150与工作台190连接，提高了驱动件150对于承载件110驱动的稳定性，避免承载件110在移动过程中，相对于驱动件150发送晃动或者偏移，进一步提高摆动碾压加工装置100的使用可靠性。

在一些示例中，主轴170、承载件110、工作台190以及驱动件150的轴线相互重合，提高摆动碾压加工装置100的结构规整性。

第二方面，如图2所示，基于上述方法的同一发明构思，本申请实施例提供一种摆动碾压加工装置的控制方法，用于控制上述第一方面的摆动碾压加工装置，因此具有上述第一方面的全部有益效果，在此不再赘述。

摆动碾压加工装置的控制方法包括：

步骤S101，控制承载件靠近摆头，以使胚料与摆头接触；

步骤S102，控制脉冲电源开启；

步骤S103，控制摆头碾压胚料。

控制承载件靠近摆头，使摆头与胚料接触。在一些示例中，摆头与胚料接触之后，还可以控制承载件继续靠近摆头，直至摆头达到预设的下压量，提高摆头对于胚料的碾压效果，确保加工的零件精度。

摆头与胚料接触之后，电流回流导通。控制脉冲电源开启，避免了在电流回路导通之前开启脉冲电源，降低了摆动碾压控制装置的能耗。

具体地，脉冲电源流经胚料后，使得胚料内能够产生大量定向漂移的自由电子。自由电子与胚料的原子发送碰撞，增加了原子的动能，促进胚料错位激活，抑制断裂空洞的产生，降低胚料的塑性变形抗力，提高胚料的塑性变形能力，使得胚料更易于被加工成形，延长承载件的使用寿命。

同时，脉冲电流流经胚料，还能够提高胚料的热量，使得胚料中的原子在脉冲电流的作用下获得足够的动能，从而离开平衡位置，增强了原子的扩散能力，进一步提高胚料的塑性变形能力，从而提高摆动碾压加工装置的加工效率，同时提高摆动碾压加工装置对于胚料的加工效果，确保得到的零件精度。

此外，在摆头与胚料接触时，电流回路能够自动导通，脉冲电流能够流经胚料，提高了摆动碾压加工装置的自动化性能，而在摆头与胚料分离时，脉冲电流无法流经胚料，降低了摆动碾压加工装置的能耗。

在一些示例中，在控制承载件靠近摆头，以使胚料与摆头接触的步骤之后，还包括：

控制摆动碾压加工装置的激振器开启。

在胚料与摆头接触之后，控制激振器开启，避免了在摆头与胚料接触之前开启激振器，导致承载件内的胚料因振动外溢，提高摆动碾压装置的使用可靠性。

开启激振器之后，使得胚料按照预设频率振动，提高胚料在承载件内的填充率，进而提高摆动碾压加工装置的加工效果。同时，设置激振器驱动胚料振动，还能够使得胚料产生热量，进一步降低胚料的塑性应力，减小摆头碾压胚料时的摩擦阻力，提高摆动碾压加工装置的加工效率。

在脉冲电源和激振器的共同作用下，进一步降低了胚料的塑性应力，使得胚料更易于加工成形，提高胚料的塑性变形能力，从而提高摆动碾压加工装置的加工效果，确保零件精度。

在本申请的一个具体实施例中，如图1所示，提供了一种摆动碾压加工装置100。摆动碾压加工装置100包括主轴170、偏心斜盘160、摆头130、脉冲电源140、承载件110、工作台190和驱动件150。偏心斜盘160固定安装在主轴170上，摆头130设置在承载件110上方，用于辗压胚料120。摆头130通过轴承164安装在偏心斜盘160上。胚料120在摆头130摆辗力所用下发生塑性变形，以形成零件。

主轴170用于驱动摆头130按照预设轨迹转动，脉冲电源140包括电刷142，电刷142与偏心斜盘160外表面紧密滑动接触。承载件110用于容纳胚料120。

在一些示例中，承载件110为凹模。承载件110通过激振器180与工作台190连接，工作台190用于支撑承载件110。激振器180用于为承载件110提供低频振动。

驱动件150驱动工作台190靠近或者远离摆头130，在一些示例中，驱动件150为油缸。在一些示例中，可以根据摆动碾压加工装置100对于不同胚料120的加工需求，控制油缸的不同行程。具体地，油缸的行程可以为250毫米，油缸的压力可以为50兆帕，油缸的进给量可以在0.5毫米/转至15毫米/转之间。

偏心斜盘160与主轴170绝缘连接，偏心斜盘160与摆头130之间可导电，承载件110与激振器180之间绝缘连接，从而使得偏心斜盘160、胚料120和承载件110能够形成电流回路。同时，偏心斜盘160与主轴170绝缘连接，承载件110与激振器180绝缘连接，避免了脉冲电流流向主轴170、激振器180或者工作台190，提高摆动碾压加工装置100的使用安全性，同时减小脉冲电流的损耗，降低摆动碾压加工装置100的能耗。

在一些示例中，主轴170、承载件110、工作台190及驱动件150的中心线重合，提高摆动碾压加工装置100的结构规整性。

脉冲电源140的一个输出端连接电刷142，另一输出端通过波形控制装置146与承载件110连接，波形控制装置146用于控制电流发射装置144发出不同波形的脉冲电流。

具体地，脉冲电源140输出的脉冲电流能够流经电刷142、偏心斜盘160、摆头130、胚料120、承载件110和波形控制装置146构成的电流回路。实现脉冲电流流经胚料120，提高胚料120的塑性变形能力，使得胚料120更加易于被碾压成形，提高摆动碾压加工装置100的加工效率，延长承载件110的使用寿命，同时提高摆动碾压加工装置100对于胚料120的加工效果，提高得到的零件精度。

具体地，以胚料120为合金结构钢，目标零件的外形尺寸为Φ60×30为例，本实施例的具体步骤如下：

将胚料120至于凹模内，并且用压板将胚料120固定在凹模上，避免胚料120溢出凹模。控制主轴170带动偏心斜盘160以及摆头130旋转，具体地，摆头130的转速可以为50转/分钟至450转/分钟，摆头130的轴线与偏心斜盘160的轴线夹角α，夹角α可以为3°。

启动激振器180，对胚料120施加低频微幅振动。控制油缸运动，油缸带动工作台190、激振器180、凹模一起向靠近摆头130的方向移动，当摆头130压紧于胚料120表面时，开启脉冲电源140，控制油缸以一定速度向靠近摆头130的方向继续运动，油缸的进给量可以为0.5毫米/转至15毫米/转，直至摆头130达到预压力作用下的初始下压量。

在对胚料120碾压完成之后，关闭激振器180、脉冲电源140和摆头130，得到目标零件。

在一些示例中，脉冲电源140输出的脉冲电流的频率可以为100赫兹，脉冲电流的脉宽可以为200微秒，脉冲电流的均方根电流可以为30安培，脉冲电流的峰值可以为300安培，摆头130的转速可以为150转/分钟之间，油缸的进给量可以为0.5毫米/转，激振器180输出振动波形的振幅可以为0.2毫米，激振器180输出振动波形的振动频率可以为20赫兹。在上述工艺参数下进行摆动碾压加工，得到的零件的变形抗力为325.33兆帕，零件的最大直径d_max和最小直径d_min之比为1.106。

在一些示例中，脉冲电源140输出的脉冲电流的频率可以为1000赫兹，脉冲电流的脉宽可以为2000微秒，脉冲电流的均方根电流可以为300安培，脉冲电流的峰值可以为3000安培，摆头130的转速可以为250转/分钟之间，油缸的进给量可以为1.0毫米/转，激振器180输出振动波形的振幅可以为0.7毫米，激振器180输出振动波形的振动频率可以为70赫兹。在上述工艺参数下进行摆动碾压加工，得到的零件的变形抗力为306.19兆帕，零件的最大直径d_max和最小直径d_min之比为1.074。

在一些示例中，脉冲电源140输出的脉冲电流的频率可以为10000赫兹，脉冲电流的脉宽可以为20000微秒，脉冲电流的均方根电流可以为3000安培，脉冲电流的峰值可以为30000安培，摆头130的转速可以为350转/分钟之间，油缸的进给量可以为1.5毫米/秒，激振器180输出振动波形的振幅可以为1.2毫米，激振器180输出振动波形的振动频率可以为120赫兹。在上述工艺参数下进行摆动碾压加工，得到的零件的变形抗力为287.62兆帕，零件的最大直径d_max和最小直径d_min之比为1.028。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。