[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)曲軸器件表面納米化的加工方法及加工裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010743327.3
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111850266A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉華;吳成義;李秀艷;盧柯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號(hào): C21D7/04
• 分類號(hào): C21D7/04;C21D9/30
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 于曉波

1.一種實(shí)現(xiàn)曲軸器件表面納米化的加工裝置，其特征在于：該加工裝置為塔盤(pán)式表面納米化系統(tǒng)，包括塔式刀盤(pán)、刀夾、加工刀頭和球形加工滾珠，其中：所述納米化刀夾為多個(gè)，分別固定在塔式刀盤(pán)外邊緣上；所述加工刀頭連接在納米化刀夾上，所述球形加工滾珠放置于所述加工刀頭中，球形加工滾珠可自由滾動(dòng)，不需要額外的保護(hù)罩保持，從而避免加工裝置與曲軸器件的干涉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)曲軸器件表面納米化的加工裝置，其特征在于：所述球形加工滾珠可在所述納米化加工刀頭中360度自由滾動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)曲軸器件表面納米化的加工裝置，其特征在于：所述球形加工滾珠與納米化加工刀頭之間為可拆卸連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)曲軸器件表面納米化的加工裝置，其特征在于：納米化加工刀頭在納米化刀夾上安裝時(shí)，根據(jù)待加工曲軸的不同部位選擇不同的偏轉(zhuǎn)角度，然后再固定于塔式刀盤(pán)的外側(cè)的不同刀位上。

5.一種利用權(quán)利要求1-4任一所述加工裝置進(jìn)行的實(shí)現(xiàn)曲軸器件表面納米化的加工方法，其特征在于：該方法是利用所述加工裝置，并通過(guò)表面納米化工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)在曲軸器件可納米化加工部位表面得到梯度納米組織結(jié)構(gòu)層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)曲軸器件表面納米化的加工方法，其特征在于：所述曲軸器件可納米化加工部位包括主軸頸、連桿軸頸、主軸圓角、連桿軸圓角和曲柄臂。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)曲軸器件表面納米化的加工方法，其特征在于：所述表面納米化加工過(guò)程由納米化加工刀頭的球形加工滾珠在曲軸表面的壓入深度控制，根據(jù)待加工曲軸表面的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行加工軌跡規(guī)劃，保證每個(gè)加工道次內(nèi)的壓入深度是固定的；加工道次不小于1次，同時(shí)，每個(gè)加工道次的壓入深度均比上一次有所增加，以獲得大應(yīng)變及應(yīng)變梯度，實(shí)現(xiàn)曲軸器件的納米化處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)曲軸器件表面納米化的加工方法，其特征在于：根據(jù)待加工曲軸表面結(jié)構(gòu)特征通過(guò)切換塔式刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度的方式進(jìn)行納米化刀夾及納米化加工頭加工角度的切換，以避免加工系統(tǒng)與曲軸器件的干涉，同時(shí)使曲軸加工表面主要受正壓力以減少剪切力，提升納米化過(guò)程穩(wěn)定性，獲得不同深度的納米結(jié)構(gòu)層及不同的表面粗糙度。