[發(fā)明專利]一種軸孔緊定配合表面及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810044234.4
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN108274125A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 符永宏;陳天陽;紀(jì)敬虎
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K26/352
• 分類號(hào): B23K26/352;C21D1/09;C21D9/00
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本發(fā)明公開了一種軸孔緊定配合表面及其制作方法，涉及一種軸孔緊定配合表面表面處理技術(shù)。本發(fā)明通過激光在配合表面其中一個(gè)表面主動(dòng)加工有序分布的釘扎形貌，釘扎形貌的幾何參數(shù)為：微凸起直徑d=50?300μm，高度h=1?20μm。本發(fā)明軸孔緊定配合表面的靜摩擦力得到提升，隨動(dòng)現(xiàn)象得到有效抑制，壽命和穩(wěn)定性明顯提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軸孔緊定配合領(lǐng)域，更具體得說，是涉及一種軸孔緊定配合表面表面處理技術(shù)。

背景技術(shù)

軸孔緊定配合在機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，例如軸承與軸承座、連桿大頭孔與軸瓦，需要軸孔緊定配合表面在系統(tǒng)運(yùn)行過程中保持相對靜止，系統(tǒng)運(yùn)行過程中軸孔緊定配合表面發(fā)生的隨動(dòng)行為可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)抱死、失效。

中國專利CN204985303U，公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)連桿，在連桿大頭孔的內(nèi)壁上設(shè)置有至少一片起防滑作用的網(wǎng)紋區(qū)域，但交叉網(wǎng)紋對兩個(gè)配合表面間的靜摩擦力的提高能力較差，不能消除二者發(fā)生旋轉(zhuǎn)滑移的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明公開的一種軸孔緊定表面，通過激光微加工技術(shù)在配合表面加工有序分布的規(guī)則釘扎形貌，在加工過程中會(huì)產(chǎn)生激光硬化作用，使得釘扎形貌周圍組織變?yōu)楦咛捡R氏體和殘余奧氏體，即激光淬火處理，每個(gè)釘扎形貌相對于基材硬度更高，通過軸孔緊定配合，釘扎形貌作為硬質(zhì)點(diǎn)插入配合表面，使得配合表面在微觀上發(fā)生彈性變形，從而增大兩者間的靜摩擦力，有效消除配合表面隨動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)壽命和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種軸孔緊定配合表表面處理技術(shù)。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種軸孔緊定配合表面，在軸孔配合表面加工有序分布規(guī)則的釘扎形貌，所述加工表面為孔表面或軸表面。

上述方案中，所述的一種軸孔緊定配合表面，所述釘扎形貌為微凸起形貌，具體形貌幾何參數(shù)為：微凸起直徑d＝50～300μm，微凸起高h(yuǎn)＝1～20μm。

上述方案中，所述的一種軸孔緊定配合表面，所述的有序分布為釘扎區(qū)域方形塊分布，各方形塊沿圓周方向均布，具體分布參數(shù)為：N＝1～10；L＝(10％～100％)H；其中，N為方形塊數(shù)量，θ_i為方形塊位置，Δθ為方形塊周向跨度，L為方形塊軸向比例方形塊軸向長度，H為軸孔配合表面長度。

上述方案中，所述的一種軸孔緊定配合表面，所述的釘扎區(qū)域方形塊中釘扎形貌規(guī)則排列，具體排列分布參數(shù)為：其中a為點(diǎn)距，即為同一行中相鄰兩個(gè)釘扎中心之間的距離；b為線距,即為相鄰兩行之間釘扎中心的距離；a₁為列偏距，即為釘扎距同一列相鄰兩個(gè)釘扎中心線的距離。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明具體包括以下步驟：

步驟1，選擇軸孔緊定配合表面的一個(gè)表面，作為激光釘扎造型表面，一般選擇孔表面，但若孔表面激光釘扎造型難度大，可選擇軸表面；

步驟2，對選定的配合表面進(jìn)行前處理，前處理后表面達(dá)到的粗糙度參數(shù)范圍：輪廓的算數(shù)平均偏差Ra≤0.8μm，輪廓的最大高度Rz≤3.2μm，圓度和圓柱度≤0.01mm；

步驟3，對待加工表面進(jìn)行釘扎織構(gòu)方案設(shè)計(jì)；

步驟4，利用固體激光器或光纖激光器，對前處理后的配合表面進(jìn)行釘扎形貌加工，具體激光加工參數(shù)：激光波長532nm或1064nm，離焦量[-1.2mm,1.2mm]，脈沖寬度[20μs，500ms]，脈沖頻率[1Hz，10KHz]，激光能量密度[10⁴W/cm²,10⁶W/cm²]，輔助氣體為氮?dú)饣蚋邏嚎諝猓o助氣體吹氣角度與加工點(diǎn)法線成0-60°。