一種新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝,其技術(shù)方案的要點(diǎn)是包括以下步驟：將型材沿著圖案切割成多個(gè)動(dòng)刀，動(dòng)刀放置于機(jī)床被激光淬火，將動(dòng)刀轉(zhuǎn)移至磨床精磨，冷卻等。本發(fā)明激光表面淬火工藝能將動(dòng)刀表面進(jìn)行高速加熱和高速自冷，通過控制激光的掃描速度和激光功率，可以有效對(duì)動(dòng)刀表面的溫度和熱穿透深度進(jìn)行控制，由于激光加熱速度快，因而熱影響區(qū)小，淬火應(yīng)力及變形極小。本發(fā)明激光硬化工藝周期短，生產(chǎn)效率高，工藝過程易實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，自動(dòng)化程度高，可納入生產(chǎn)流水線。
【專利說明】一種新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，涉及一種新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，尤其是一種新型破碎機(jī)動(dòng)刀的激光表面淬火工藝。
【【背景技術(shù)】】
[0002]自20世紀(jì)60年代激光問世以來，激光技術(shù)作為一門舉世矚目的高新技術(shù)，廣泛在各行業(yè)獲得了重要的應(yīng)用。近年來，激光表面處理技術(shù)不僅在研宄和開發(fā)方面迅速發(fā)展，而且在工業(yè)應(yīng)用方面也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，成為表面工程一個(gè)十分活躍的新興領(lǐng)域。激光表面處理既可以通過激光淬火、表面熔凝改變基體表層材料的微觀結(jié)構(gòu)，也可以通過激光熔覆、氣相沉淀和合金化等處理方法同時(shí)改變基體表層的化學(xué)成份和微觀結(jié)構(gòu)。激光表面淬火比其它激光加工所需的功率密度小的多，因此在利用激光技術(shù)進(jìn)行材料加工中，激光表面淬火應(yīng)用最多，它能顯著提高金屬表面的硬度及耐腐性。然而目前激光表面淬火技術(shù)的應(yīng)用還不如傳統(tǒng)熱處理技術(shù)那樣廣泛和成熟，但由于其具有的獨(dú)特優(yōu)越性，正日益受到人們的重視。已經(jīng)在機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、石油、礦山、紡織、冶金、航空航天等許多領(lǐng)域得到應(yīng)用和發(fā)展。
[0003]激光淬火技術(shù)目前還沒有真正應(yīng)用到破碎機(jī)的動(dòng)刀上，現(xiàn)有破碎機(jī)動(dòng)刀熱處理的方法通常是對(duì)動(dòng)刀進(jìn)行整體或局部大面積加熱或采用高頻淬火處理，其加熱時(shí)間較長(zhǎng)，動(dòng)刀容易發(fā)生變形，有的廠家也有用聚焦激光光斑照射到動(dòng)刀表面或刃口上，這樣極易造成熔化現(xiàn)象，導(dǎo)致動(dòng)刀無法正常使用。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種破碎機(jī)動(dòng)刀表面的激光淬火工藝方法，該方法能使動(dòng)刀表面局部硬化形成鋸齒形的切削刃。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于包括如下步驟:
[0007]Al、將繪有破碎機(jī)動(dòng)刀圖案的型材沿著圖案切割成多個(gè)動(dòng)刀；
[0008]A2、將動(dòng)刀放置于機(jī)床上，將待處理的一面水平朝上，打開激光器與計(jì)算機(jī)連接；
[0009]A3、清除激光器故障報(bào)警；
[0010]A4、調(diào)用已編寫的加工程序，將機(jī)床調(diào)整至加工零點(diǎn)位置，設(shè)置激光頭與動(dòng)刀上表面的距離；
[0011]A5、通過激光器按照程序設(shè)定對(duì)動(dòng)刀上表面施加激光脈沖進(jìn)行掃描淬火形成一種高硬度的氧化層；
[0012]A6、在動(dòng)刀上表面掃描完畢后，將動(dòng)刀轉(zhuǎn)移到水磨床上對(duì)掃描形成的氧化層進(jìn)行精磨；
[0013]A7、按照A6步驟對(duì)動(dòng)刀的另一面先后進(jìn)行淬火和精磨；
[0014]A8、對(duì)精磨后的動(dòng)刀進(jìn)行冷卻。
[0015]如上所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述冷卻步驟為自然冷卻。
[0016]如上所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:冷卻用的冷卻液為液氮，液氮的壓力為0.02Pa。
[0017]如上所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述激光在所述動(dòng)刀表面外緣掃描，淬火后形成軟硬交替的淬硬區(qū)2和普質(zhì)區(qū)3。
[0018]如上所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述A5步驟中的激光脈沖的功率為1500W。
[0019]如上所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述A5步驟中的激光的光斑為邊長(zhǎng)3毫米的正方形。
[0020]如上所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述型材為匪550鋼板。
[0021]如上所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述A4步驟中激光頭與動(dòng)刀上表面的距離為330毫米。
[0022]如上所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述A5步驟中激光掃描速度為950暈米/分鐘。
[0023]如上所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述A6步驟中精磨進(jìn)給量0.1?0.3毫米。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1、本發(fā)明激光表面淬火工藝能將動(dòng)刀表面進(jìn)行高速加熱和高速自冷，通過控制激光的掃描速度和激光功率，可以有效對(duì)動(dòng)刀表面的溫度和熱穿透深度進(jìn)行控制，由于激光加熱速度快，因而熱影響區(qū)小，淬火應(yīng)力及變形極小。
[0026]2、本發(fā)明激光表面淬火后可獲得極細(xì)的馬氏體晶粒，硬度要比常規(guī)淬火后的硬度提高15% -20%，硬化層深度可達(dá)2mm，而工件心部仍保持原始組織。經(jīng)過激光表面淬火處理的工件表面層硬度高，耐磨性好，心部硬度低，韌性好，疲勞強(qiáng)度一般可提高30 %?50%,由于金屬散熱快，激光束掃描后，掃描區(qū)域可自行迅速冷卻淬火，無需淬火液，是一種清潔衛(wèi)生的熱處理方法。
[0027]3、本發(fā)明激光表面淬火工藝可以對(duì)形狀復(fù)雜的零件和不能使用其他常規(guī)方法處理的零件進(jìn)行局部硬化處理。同時(shí)，也可以根據(jù)需要在同一零件的不同部位進(jìn)行不同的激光硬化處理。
[0028]4、本發(fā)明激光硬化工藝周期短，生產(chǎn)效率高，工藝過程易實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，自動(dòng)化程度高，可納入生產(chǎn)流水線。
[0029]5、本發(fā)明激光硬化靠熱量由表及里的傳導(dǎo)自冷，可以不需要冷卻介質(zhì)，對(duì)環(huán)境無污染。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0030]圖1是本發(fā)明繪有動(dòng)刀圖案的鋼板平面圖；
[0031]圖2是本發(fā)明該破碎機(jī)動(dòng)刀被激光淬火工藝局部硬化后的立體圖；
[0032]圖3是本發(fā)明破碎機(jī)動(dòng)刀被激光淬火工藝局部硬化后的平面圖，其中粗線代表被淬火的區(qū)域；
[0033]圖4是圖3中B處的放大圖?！尽揪唧w實(shí)施方式】】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0035]一種新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，包括如下步驟:
[0036]Al、將繪有破碎機(jī)動(dòng)刀圖案的型材沿著圖案切割成多個(gè)動(dòng)刀；
[0037]A2、將動(dòng)刀放置于機(jī)床上，將待處理的一面水平朝上，打開激光器與計(jì)算機(jī)連接；
[0038]A3、清除激光器故障報(bào)警；
[0039]A4、調(diào)用已編寫的加工程序，將機(jī)床調(diào)整至加工零點(diǎn)位置，設(shè)置激光頭與動(dòng)刀上表面的距離；
[0040]A5、通過激光器按照程序設(shè)定對(duì)動(dòng)刀上表面施加激光脈沖進(jìn)行掃描淬火形成一種高硬度的氧化層；
[0041]A6、在動(dòng)刀上表面掃描完畢后，將動(dòng)刀轉(zhuǎn)移到水磨床上對(duì)掃描形成的氧化層進(jìn)行精磨；
[0042]A7、按照A6步驟對(duì)動(dòng)刀的另一面先后進(jìn)行淬火和精磨；
[0043]A8、對(duì)精磨后的動(dòng)刀進(jìn)行冷卻，冷卻后的動(dòng)刀如圖2和圖3所示，圖4為圖3中B處的放大圖，圖4中的I代表動(dòng)刀上因未被淬火而被磨損的部分，圖3中淬硬區(qū)2為被淬火的區(qū)域，用粗線表示，其硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于未被淬火的區(qū)域，淬硬區(qū)2周圍的就是普質(zhì)區(qū)3，即為未被淬火的區(qū)域，通過激光在動(dòng)刀表面外緣掃描，淬火后就形成軟硬交替的淬硬區(qū)2和普質(zhì)區(qū)3。在未被淬火區(qū)域工作過程中被磨損后，剩下被淬火的區(qū)域因?yàn)橛捕雀呶幢荒p，可以繼續(xù)使用，從而大大提高了該動(dòng)刀的使用壽命。
[0044]該激光表面淬火工藝可以不用冷卻液，讓動(dòng)刀自然冷卻，也可以施加液氮冷卻液，液氮的壓力為0.02Pa。利用液氮進(jìn)行超低溫冷卻，可使激光淬火后表面組織全部轉(zhuǎn)達(dá)化為馬氏體，有效地控制掃描面的變形，保證掃描的精度，從而提高表面顯微硬度及耐磨性能。
[0045]然后用液氮進(jìn)行冷卻，這樣減少激光熱變形的機(jī)會(huì)，提高了大齒圈表面精度，同時(shí)在液氮的激冷下，可以使大齒圈表面得到完全的馬氏體，解決了常規(guī)熱處理大齒圈的變形和精度不能保證的問題。提高了其使用壽命，具有很重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
[0046]所述A5步驟中的激光脈沖的功率為1500W。
[0047]所述A5步驟中的激光的光斑為邊長(zhǎng)3毫米的正方形。
[0048]所述型材為匪550鋼板。
[0049]所述A4步驟中激光頭與動(dòng)刀上表面的距離為330毫米。
[0050]所述A5步驟中激光掃描速度為950毫米/分鐘。
[0051]所述A6步驟中精磨進(jìn)給量0.1?0.3毫米。
[0052]激光表面局部淬火對(duì)動(dòng)刀表面粗糙度影響很小，控制了動(dòng)刀表面的變形，保證了其精度，大大提高了動(dòng)刀的耐磨性能。
[0053]本發(fā)明所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)發(fā)明構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于包括如下步驟: Al、將繪有破碎機(jī)動(dòng)刀圖案的型材沿著圖案切割成多個(gè)動(dòng)刀； A2、將動(dòng)刀放置于機(jī)床上，將待處理的一面水平朝上，打開激光器與計(jì)算機(jī)連接； A3、清除激光器故障報(bào)警； A4、調(diào)用已編寫的加工程序，將機(jī)床調(diào)整至加工零點(diǎn)位置，設(shè)置激光頭與動(dòng)刀上表面的距離； A5、通過激光器按照程序設(shè)定對(duì)動(dòng)刀上表面施加激光脈沖進(jìn)行掃描淬火形成一種高硬度的氧化層； A6、在動(dòng)刀上表面掃描完畢后，將動(dòng)刀轉(zhuǎn)移到水磨床上對(duì)掃描形成的氧化層進(jìn)行精磨； A7、按照A6步驟對(duì)動(dòng)刀的另一面先后進(jìn)行淬火和精磨； AS、對(duì)精磨后的動(dòng)刀進(jìn)行冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述冷卻步驟為自然冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:冷卻用的冷卻液為液氮，液氮的壓力為0.02Pa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述激光在所述動(dòng)刀表面外緣掃描，淬火后形成軟硬交替的淬硬區(qū)(2)和普質(zhì)區(qū)(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述A5步驟中的激光脈沖的功率為1500W。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述A5步驟中的激光的光斑為邊長(zhǎng)3毫米的正方形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述型材為匪550鋼板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述A4步驟中激光頭與動(dòng)刀上表面的距離為330毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述A5步驟中激光掃描速度為950毫米/分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型破碎機(jī)動(dòng)刀的制作工藝，其特征在于:所述A6步驟中精磨進(jìn)給量0.1?0.3毫米。
【文檔編號(hào)】C21D9/22GK104480255SQ201410819651
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】龍曉斌, 阮偉均, 梁勝海, 王君生 申請(qǐng)人:中山市奧美森工業(yè)有限公司