一种实现曲轴器件表面纳米化的加工方法及加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种曲轴器件的表面纳米化加工方法及加工装置，属于金属材料表面强化技术领域。表面纳米化加工装置为塔盘式表面纳米化加工装置，包括塔式刀盘、纳米化刀夹、纳米化加工刀头和球形加工滚珠。纳米化刀夹固定在塔式刀盘上，纳米化加工头连接在纳米化刀夹上，球形加工滚珠放置于纳米化加工刀头中，可自由滚动，不需要额外的保护罩保持，从而避免加工系统与曲轴器件的干涉。利用表面纳米化加工装置可实现空间狭小区域如曲轴器件圆角部位及曲柄臂的表面纳米化加工，通过工艺参数的优化可获得表面纳米组织结构层，从而提升曲轴的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种实现曲轴器件表面纳米化的加工方法及加工装置
本专利技术涉及金属材料表面强化
，具体涉及一种实现曲轴器件表面纳米化的加工方法及加工装置。
技术介绍
曲轴是发动机主要的核心部件之一，它的服役性能及可靠性直接影响到发动机及重载车辆、轨道车辆、轮船等主机的安全性能及服役寿命。曲轴在服役过程中承受交变载荷，如交变弯曲应力和扭转应力，且应力分布极不均匀。如曲轴的连杆轴与曲柄臂的过渡圆角、主轴与曲柄臂的过渡圆角等位置容易产生较大的应力集中，这就容易在圆角区域诱导疲劳裂纹的产生，甚至出现曲轴的疲劳断裂失效。现行提升曲轴性能的方法主要包括喷丸、圆角滚压、氮化和中频感应淬火等。喷丸对曲轴性能提升的幅度有限，且表面粗糙度值较高。圆角滚压技术往往用于铸铁曲轴圆角的强化，而对于锻钢类曲轴的强化效果有限，并且圆角滚压获得的残余压应力在服役过程中容易释放，因此锻钢曲轴对于圆角滚压技术使用较少。利用氮化技术可在曲轴表面产生较高硬度的氮化层，以提高曲轴的性能。但是后续的精加工会去除掉一定厚度的氮化层，降低了曲轴的强化效果；同时，氮化层与基体具有明显的界面，在苛刻的使役本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现曲轴器件表面纳米化的加工装置，其特征在于：该加工装置为塔盘式表面纳米化系统，包括塔式刀盘、刀夹、加工刀头和球形加工滚珠，其中：所述纳米化刀夹为多个，分别固定在塔式刀盘外边缘上；所述加工刀头连接在纳米化刀夹上，所述球形加工滚珠放置于所述加工刀头中，球形加工滚珠可自由滚动，不需要额外的保护罩保持，从而避免加工装置与曲轴器件的干涉。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现曲轴器件表面纳米化的加工装置，其特征在于：该加工装置为塔盘式表面纳米化系统，包括塔式刀盘、刀夹、加工刀头和球形加工滚珠，其中：所述纳米化刀夹为多个，分别固定在塔式刀盘外边缘上；所述加工刀头连接在纳米化刀夹上，所述球形加工滚珠放置于所述加工刀头中，球形加工滚珠可自由滚动，不需要额外的保护罩保持，从而避免加工装置与曲轴器件的干涉。


2.根据权利要求1所述的实现曲轴器件表面纳米化的加工装置，其特征在于：所述球形加工滚珠可在所述纳米化加工刀头中360度自由滚动。


3.根据权利要求1所述的实现曲轴器件表面纳米化的加工装置，其特征在于：所述球形加工滚珠与纳米化加工刀头之间为可拆卸连接。


4.根据权利要求1所述的实现曲轴器件表面纳米化的加工装置，其特征在于：纳米化加工刀头在纳米化刀夹上安装时，根据待加工曲轴的不同部位选择不同的偏转角度，然后再固定于塔式刀盘的外侧的不同刀位上。


5.一种利用权利要求1-4任一所述加工装置进行的实现曲轴器件表面纳米化的加工方法，其特征在于：该方法是利用所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟华，吴成义，李秀艳，卢柯，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21