[發(fā)明專利]一種連桿大頭孔內(nèi)壁結(jié)構(gòu)及其加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910230807.7
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109944865A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇;王九合;田立民
• 申請（專利權(quán)）人: 承德蘇墾銀河連桿有限公司
• 主分類號: F16C7/02
• 分類號: F16C7/02;B23K26/352;B23K26/06;B23K26/064;B23K26/70;B23K37/04
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

1.一種連桿大頭孔內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，其特征在于：連桿(1)的兩端分別設(shè)置為小頭孔和大頭孔，所述小頭孔和大頭孔均設(shè)置為通孔，所述大頭孔的內(nèi)壁表面設(shè)置有規(guī)則排布的加工區(qū)域(101)，所述加工區(qū)域(101)具體設(shè)計(jì)為釘扎形貌。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿大頭孔內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述釘扎形貌具體設(shè)置為球冠狀，所述球冠狀的直徑為50～200μm，球冠狀的表面凸起高度為3～10μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿大頭孔內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述加工區(qū)域(101)具體設(shè)計(jì)四部分，四部分所述加工區(qū)域(101)以大孔縱向中心線(102)對稱排布。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連桿大頭孔內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述加工區(qū)域(101)靠近所述大孔縱向中心線(102)的邊緣與所述大孔縱向中心線(102)的夾角為β，所述β的角度為30°±2°，所述加工區(qū)域(101)的覆蓋的角度為α，所述α角度為35°±5°。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿大頭孔內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述加工區(qū)域的形貌分布為連續(xù)面心排列，具體分布參數(shù)為：點(diǎn)距a＝0.2～0.5mm，b＝0.2～0.5mm，a₁＝0.2～0.5mm。

6.一種連桿大頭孔內(nèi)壁結(jié)構(gòu)加工方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

第一步，加工區(qū)域的選擇，選擇連桿大頭孔內(nèi)壁表面的特定區(qū)域準(zhǔn)備進(jìn)行激光釘扎造型；

第二步，裝夾，選擇合適的夾具實(shí)現(xiàn)連桿的裝夾，使得連桿的大頭孔通過定位銷(4)與機(jī)床中心對準(zhǔn)，夾緊后，抽出定位銷(4)；

第三步，激光加工，選擇光纖激光器，按照所述連桿上加工區(qū)域的設(shè)計(jì)方案，對連桿大頭孔內(nèi)壁表面進(jìn)行釘扎毛化加工。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連桿大頭孔內(nèi)壁結(jié)構(gòu)加工方法，其特征在于：所述光纖激光器的具體型號為SP-100C-A-S6-A-A，加工參數(shù)包括：激光波長為1064nm，脈沖寬度為[20μs，500ms],脈沖頻率為[1Hz，100KHz]，激光能量密度為[104W/cm2，106W/cm2]，激光束發(fā)散角為[0.1mrad，0.4mrad]，輔助氣體為氮?dú)猓o助氣體吹氣角度與加工點(diǎn)法線成0～70°。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連桿大頭孔內(nèi)壁結(jié)構(gòu)加工方法，其特征在于：所述夾具包括底座(2)、壓板(3)和定位銷(4)，所述底座(2)通過卡盤(12)安裝在旋轉(zhuǎn)臺(tái)(13)上，所述連桿(1)的大頭孔放置在所述底座(2)的頂面上并通過所述壓板(3)壓緊，同時(shí)所述定位銷(4)從上至下依次貫穿所述壓板(3)、連桿(1)的大頭孔后嵌入到所述底座(2)的頂面的定位槽中。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連桿大頭孔內(nèi)壁結(jié)構(gòu)加工方法，其特征在于：所述光纖激光器包括激光器(5)、第一反射鏡(6)、激光頭(7)、第二反射鏡(9)和聚焦鏡(10)，所述激光器(5)安裝在所述夾具的一側(cè)，所述第一反射鏡(6)傾斜放置且與所述激光器(5)位于同一水平高度，所述激光頭(7)設(shè)置在所述第一反射鏡(6)的正下方，激光頭(7)的嵌入連接在所述定位銷(4)頂面的圓槽中，所述激光頭(7)的內(nèi)腔中從上至下安裝有所述聚焦鏡(10)和第二反射鏡(9)，所述第二反射鏡(9)傾斜設(shè)置并與所述第一反射鏡(6)平行，所述激光頭(7)的底部側(cè)壁上設(shè)置有吹氣割嘴(11)，所述定位銷(4)與所述吹氣割嘴(11)正對的位置設(shè)置有激光射出孔，且所述第二反射鏡(9)的傾斜后的反射線路正對所述激光射出孔；

工作時(shí)，所述連桿(1)固定在夾具上后，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)(13)的帶動(dòng)下按照設(shè)定的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到位后所述激光器(5)發(fā)射出激光射線，所述激光射線經(jīng)第一反射鏡(6)實(shí)現(xiàn)向下90°轉(zhuǎn)折，經(jīng)過所述激光頭(7)內(nèi)的所述聚焦鏡(10)實(shí)現(xiàn)聚焦，聚焦后通過下方設(shè)置的所述第二反射鏡(9)實(shí)現(xiàn)90°轉(zhuǎn)折后從激光射出孔中水平射出，噴射到所述連桿(1)大孔端的加工區(qū)域(101)上，從而實(shí)現(xiàn)連桿(1)大孔端指定區(qū)域的表面腐蝕形成釘扎形貌。