無論那一種噴丸強(qiáng)化技術(shù),目的都是要獲得一個持續(xù)恒定、可重復(fù)的強(qiáng)化強(qiáng)度,因此,必須了解工藝過程中那些關(guān)鍵變量會影響到強(qiáng)化結(jié)果。對于,離心力式拋丸強(qiáng)化,拋頭、拋頭轉(zhuǎn)速、拋射速度、拋射角度(涉及拋頭位置、定向套移動等)等工藝變量會影響到強(qiáng)化效果。對于直接壓入式噴丸強(qiáng)化,噴嘴、噴嘴尺寸、噴射壓力、噴射角度(涉及噴嘴移動、多個噴嘴)等變量會影響強(qiáng)化效果。
1、在離心力拋丸強(qiáng)化中,拋頭工藝變量對強(qiáng)化效果的影響;
1-2、拋頭直徑?jīng)Q定了鋼丸介質(zhì)從一定角度被拋射出去時速度。在同樣的拋頭轉(zhuǎn)速下,直徑大的拋頭產(chǎn)生的強(qiáng)化強(qiáng)度更高。
1-3、拋頭的功率決定了單位時間內(nèi)被打出去的鋼丸數(shù)量。
1-4、拋頭采用變頻電機(jī)直接驅(qū)動,通過改變電機(jī)的頻率可以改變拋頭的轉(zhuǎn)速,從而改變鋼丸拋出的初速度。
1-5、拋頭通常被固定在拋丸室的特點位置,但可以通過調(diào)整定向套的位置來改變拋射方向。定向套的位置決定了鋼丸被拋頭拋射出去的角度。
2、壓入式噴丸機(jī)噴丸強(qiáng)化中工藝變量對強(qiáng)化效果的影響;
2-1、噴丸強(qiáng)化k中的噴射壓力類似于拋丸強(qiáng)化中的拋頭速度,壓力越大,強(qiáng)度越大。對于復(fù)雜的齒輪強(qiáng)化,通常在一個封閉的環(huán)路內(nèi),通過一個比例調(diào)節(jié)器監(jiān)控噴嘴壓力,如果出現(xiàn)任何偏離預(yù)先設(shè)定的壓力值,系統(tǒng)就會發(fā)出報警,指示關(guān)閉噴丸機(jī).
2-2、噴嘴尺寸的大小決定了鋼丸介質(zhì)被噴射到零件表面的數(shù)量。對于噴丸強(qiáng)化工藝,重要的因素就是要取得準(zhǔn)確的方向性,目標(biāo)準(zhǔn)確,鋼丸被無誤差地打到零件表面指定點,達(dá)到所需的強(qiáng)度。
2-3、安裝在多軸機(jī)械手上的噴嘴可實現(xiàn)自由移動,該機(jī)械手在伺服驅(qū)動系統(tǒng)和動態(tài)控制器的協(xié)助下操縱噴嘴的移動,讓噴嘴沿零件的外緣和內(nèi)部路線運(yùn)動,比如沿行星齒輪和齒輪圈的輪廓進(jìn)行噴射,可達(dá)到均與一致、重復(fù)性高的強(qiáng)化效果。
當(dāng)同時對一組行星齒輪和齒圈進(jìn)行噴丸強(qiáng)化時,必須特別注意他們的齒想好角度是不同的,因此,對于噴強(qiáng)化各個噴嘴位置的設(shè)定十分關(guān)鍵,合理的的設(shè)置才能達(dá)到理想的齒輪、齒圈強(qiáng)化效果。
影響噴丸強(qiáng)化結(jié)果的其他工藝參數(shù)還包括;鋼丸的流量、鋼丸的尺寸、尺寸的一致性等。
丸料的流量由一個專門的流量控制閥控制。在拋丸設(shè)備中,該控制閥被安裝在拋頭進(jìn)料區(qū),通過調(diào)節(jié)流量控制閥的開口大小來調(diào)節(jié)經(jīng)過該閥進(jìn)入拋頭的鋼丸流量,而在噴丸強(qiáng)化設(shè)備中,丸料控制閥安裝在壓力罐出口區(qū)。
鋼丸的尺寸需具備較高的一致性,強(qiáng)化設(shè)備中采用一個振動篩對丸料進(jìn)行過濾,確保鋼丸的一致性,從而達(dá)到穩(wěn)定的強(qiáng)化效果。
鋼丸的尺寸會直接影響到噴丸覆蓋率和強(qiáng)化時間,一般規(guī)律是;鋼丸直徑小,工件表面產(chǎn)生的殘余應(yīng)力較高,但強(qiáng)化層較淺;鋼丸直徑大,工件表面產(chǎn)生的殘余應(yīng)力較低,但強(qiáng)化層較深;當(dāng)然,鋼丸的直徑必須小于齒輪過渡區(qū)的圓角半徑。