一种实现工件表面纳米化的加工装置和曲轴器件表面梯度纳米化的加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现工件表面纳米化的加工装置和曲轴器件表面梯度纳米化的加工方法，属于金属材料表面强化技术领域。该加工装置包括刀柄、可旋转支撑刀架、表面纳米化加工刀头和球形加工滚珠，其中：所述可旋转支撑刀架设置在刀柄的加工端，所述可旋转支撑刀架能够旋转；所述纳米化加工刀头固定在可旋转支撑刀架上，所述球形加工滚珠设置于纳米化加工刀头上，且球形加工滚珠能够自由滚动。球形加工滚珠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。通过表面纳米化工艺参数的优化可在曲轴表面获得表面纳米组织结构层。

【技术实现步骤摘要】
一种实现工件表面纳米化的加工装置和曲轴器件表面梯度纳米化的加工方法
本专利技术涉及金属材料表面强化
，具体涉及一种实现表面纳米化的加工装置和方法，尤其涉及一种实现工件表面纳米化的加工装置和曲轴器件表面梯度纳米化的加工方法。
技术介绍
发动机工作时，曲轴承受较大的交变弯曲应力和扭转应力，且应力分布极不均匀，容易产生疲劳裂纹，导致疲劳断裂的发生。曲轴的连杆轴颈与曲柄的过渡圆角处应力集中程度最为严重，它们往往是疲劳裂纹的起裂源。现行提高曲轴性能的方法主要采用氮化、中频淬火、圆角滚压技术。但是，氮化作为一种对环境有影响的技术制约了其大规模的应用；中频淬火在曲轴行业中普遍采用，但是淬火工艺不易控制，淬硬层容易开裂，并且淬火曲轴易产生较大的变形；圆角滚压虽然能提高球墨铸铁曲轴的疲劳性能，但是其对于锻钢等材质的曲轴强化效果有限，往往达不到设计要求，并且圆角滚压技术得到的表层残余压应力在曲轴服役过程中容易释放，大幅度降低了强化效果。针对上述问题，考虑曲轴材料的表面可控复合强化技术。它是将热处理(调质处理或中频淬火+低温回火处理)与表面机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现工件表面纳米化的加工装置，其特征在于：该加工装置包括刀柄、可旋转支撑刀架、表面纳米化加工刀头和球形加工滚珠，其中：所述可旋转支撑刀架设置在刀柄的加工端，所述可旋转支撑刀架能够旋转；所述纳米化加工刀头固定在可旋转支撑刀架上，所述球形加工滚珠设置于纳米化加工刀头上，且球形加工滚珠能够自由滚动。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现工件表面纳米化的加工装置，其特征在于：该加工装置包括刀柄、可旋转支撑刀架、表面纳米化加工刀头和球形加工滚珠，其中：所述可旋转支撑刀架设置在刀柄的加工端，所述可旋转支撑刀架能够旋转；所述纳米化加工刀头固定在可旋转支撑刀架上，所述球形加工滚珠设置于纳米化加工刀头上，且球形加工滚珠能够自由滚动。


2.根据权利要求1所述的实现工件表面纳米化的加工装置，其特征在于：所述刀柄为条状结构，刀柄的加工端设有弧形板状凸起，该弧形板状凸起的一个表面上通过螺栓与所述可旋转支撑刀架连接。


3.根据权利要求2所述的实现工件表面纳米化的加工装置，其特征在于：所述可旋转支撑刀架的底面与刀柄的加工端连接，可旋转支撑刀架上还开设柱状槽，柱状槽的一端开口另一端封闭；所述柱状槽内嵌入并固定所述纳米化加工刀头。


4.根据权利要求3所述的实现工件表面纳米化的加工装置，其特征在于：所述纳米化加工刀头为圆柱状结构，其尺寸与所述柱状槽相适应；所述纳米化加工刀头的轴向设有润滑油孔，同时所述纳米化加工刀头的一端还设有球形加工滚珠，所述球形加工滚珠伸出所述柱状槽的开口端；所述球形加工滚珠用于对工件表面进行纳米化加工。


5.根据权利要求3所述的实现工件表面纳米化的加工装置，其特征在于：当所述可旋转支撑刀架上的柱状槽的轴线与所述刀柄的轴线平行时，此时可旋转支撑刀架能够在刀柄的弧形板面上相对于所述刀柄的轴线进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟华，吴成义，李秀艳，卢柯，谢世龙，王镇波，
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