[发明专利]一种磨削强化层均匀性改善加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及磨削加工领域，尤其涉及一种磨削强化层均匀性改善加工方法。

背景技术

机械制造业是国家经济发展的基础，是国民经济发展的重要支柱，是生产力发展的重要因素。机械制造的方式很多，磨削加工就是机械加工中的一种精密加工方式，是机械加工中的最后一道环节。其加工精度高，加工质量好，提高零件的使用寿命，是机械加工中一种重要且不可或缺的加工方式。热处理是工件加工中的一个环节，比如为了改善工件的组织结构、消除应力、改善切屑性能等而进行的退火或正火工艺。热处理虽然是机械加工中的重要工艺，但其耗能高，且会带来环境污染问题。随着制造业的发展，人们发现磨削加工会产生大量的热量，其热量能使工件表面温度达到相变温度以上，如果将其作为工件表面热处理的热源，则可实现机械加工与热处理一体化，既简化了工艺，又节省了能源，而且还能消除磨削热带来的不利影响，提高了生产效率。因而一种磨削强化加工技术应运而生。

磨削强化加工虽然解决了上述问题，但也带来了加工后沿工件磨削方向磨削强化层深度分布不均匀的现象。原因在于刚开始磨削时，工件基体温度低，传入工件表面的热量少且散热快，使工件表面未达到相变温度Ac3以上，或达到相变温度Ac3以上区域较浅，因而砂轮切入端处未能强化或强化层深度较小。随着磨削加工的进行，磨削温度逐渐升高，工件温度升高导致工件膨胀变形，使得实际切削深度增大，导致强化层深度逐渐增大。在砂轮切出端时，一方面由于磨削热受试件端面边界绝热的影响，热量传散受阻并聚集于其端部；另一方面，由于磨削深度的减小，磨削热量相应减少。当热量聚集的影响超过磨削深度减小对热量的影响时，端部达到淬火相变温度Ac3以上的区域增大，强化层深度相应增加。因而，需要采取新的加工工艺来提高加工后沿工件磨削方向强化层深度分布的均匀性。

发明内容

本发明目的在于提供一种磨削强化层均匀性改善加工方法，以解决传统磨削加工后强化层分布不均匀的现有技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种磨削强化层均匀性改善加工方法，包括以下步骤：

将工件放置于夹具的工件托盘上后，在工件两端放置铜电极，并且在工件切入端与铜电极之间放置导热材料；

通过夹具将工件、铜电极以及导热材料夹紧固定后对工件两侧铜电极进行导电加热，并实时测量工件切入端、中端和切出端的温度；

当中端温度达到设定温度时停止导电加热，开始对工件进行磨削。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过在切入端进行温度补偿的方法，提高了磨削强化层均匀性，从而提高了工件的加工质量。安放过程简单便捷，操作过程简单，所取材料经济实用，以较低的成本和较小的消耗达到了提高磨削强化层均匀性的效果，具有很强的可操作性。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的一种磨削强化层均匀性改善加工方法流程图；

图2是本发明优选实施例的磨削加工装置图；

图3是本发明优选实施例的加工方法与传统方法磨削强化层均匀性对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1：一种磨削强化层均匀性改善加工方法，包括以下步骤：

S1：将工件放置于夹具的工件托盘上后，在工件两端放置铜电极，并且在工件切入端与铜电极之间放置导热材料。

参见图2，在磨削加工的时候，一般通过夹具对工件进行固定。本发明在固定工件之前在工件两端放置铜电极，并且在工件切入端与铜电极之间放置导热材料。放置好后再通过夹具将工件进行固定，其中夹具与铜电极之间紧贴有云母片，云母片有很好的隔热和绝缘作用，可以防止铜电极和工件与夹具直接接触，影响实验结果的准确性。对于金属铜电极形状的要求为能完全与工件两端全面接触，从而更好的传导热量，且长方形的金属铜电极便于夹具装夹。

S2：通过夹具将工件、铜电极以及导热材料夹紧固定后对工件两侧金属铜电极进行导电加热，并实时测量工件切入端、中端和切出端的温度。