齒輪強化拋（pāo）丸機

齒輪（lún）強化拋丸機是一種受控拋丸技術，不同於噴丸清理。青 工拋丸清理機以去除工件表麵油（yóu）汙、氧化皮、鏽蝕和機械加工毛刺為目的。青（qīng） 工（gōng）機械齒輪表麵（miàn）的拋丸強化主要是借助於高速運動的彈丸衝擊零件（jiàn）的表麵（miàn），使其發生（shēng）彈性塑性變形（xíng），從而產生殘餘壓應力、加工硬化和組織細化等有利的變化（huà），以提（tí）高齒輪的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度，是改善（shàn）齒輪抗咬合（hé）能力、提高（gāo）齒輪使（shǐ）用（yòng）壽命的重要途徑。拋丸（wán）強（qiáng）化處理能改善零件表層（céng）的應力分布拋丸後的殘（cán）餘（yú）應力來源於（yú）表層不均勻的塑性變形和金屬（shǔ）組織相變，其中以不均勻的（de）塑性變形為主。拋丸後，金（jīn）屬表麵產生大量凹坑形式的塑（sù）性變形，表層位錯密（mì）度大大增加，而且還（hái）出現（xiàn）亞晶界和晶粒細化現象。經拋丸處理後的齒輪表層殘留奧氏（shì）體有一部分將變成馬氏體，因相變時體積膨脹（zhàng）而（ér）產生壓應力，從而使得表層（céng）殘留奧氏（shì）體場（chǎng）向著更大的壓應力（lì）方向變化，因而提高了齒輪的疲勞（láo）強（qiáng）度。通過（guò）拋丸強化，又能消除熱處理應力，去除表麵氧化皮，改善零件的缺口敏感性，並把容易發生零件失（shī）效的殘（cán）餘應力轉變為壓應力（lì），有（yǒu）效地限製裂紋源的產生和擴展，較大幅（fú）度提高零件的（de）疲勞壽（shòu）命。拋丸（wán）強化工藝對彈丸的形（xíng）狀、尺寸和硬度（dù）等要（yào）求較高，用噴（pēn）丸強度和（hé）表麵覆蓋率來控製拋丸工藝，用殘餘應力和疲勞（láo）試驗來檢測表麵強化效果。拋丸強化工藝參數包括彈丸材料、彈丸直徑（jìng）、彈丸（wán）速度、彈（dàn）丸流量、拋射角度、拋（pāo）射距離、噴丸時間和覆蓋率等，其中任何一個參數的變化都會不同程度影響噴丸強度，即影響強化（huà）效果。弧高試片標準ALMEN弧高試片是綜合（hé）評價拋丸（wán）強化（huà）工藝參數的一（yī）種專用（yòng）量規。它是用70號彈簧鋼製成，共（gòng）有三種規格，代號分別為N、C、A，分別使用於3種不同噴丸強度要求的（de）場合。弧高曲線是在其它工藝參數固定情況下，同一種試片的噴丸弧高值隨噴丸時間（或拋丸次數）變化而變化的，標（biāo）誌著弧高值——時間相對關係的曲線。拋丸強度通常采用弧高（gāo）值測定法，其要點是用一定的彈簧鋼試片通過檢測拋丸強度後的形狀變化來反映噴丸效果，青 工機械具體操作是用阿爾門（mén）Almen試片（弧高度試（shì）片，一般硬度為（wéi）44~50HRC），固定在（zài）夾具上，經投射拋丸後再取下試片，然（rán）後用檢具（如阿爾門（mén）測量儀）測量彎（wān）曲弧的高（gāo）度。拋丸（wán）強度的另一種檢驗方（fāng）法為殘餘應力檢測，即對強化拋丸後的工件進（jìn）行殘餘應力的檢（jiǎn）測，具體的檢驗方法為X射（shè）線衍射法。表麵覆蓋（gài）率是（shì）指被處理（lǐ）工件表麵經拋丸處理後，青 工彈丸壓痕麵積與被噴工（gōng）件表麵積的比值。通常用百分數表示。測量要點是把阿爾門（mén）試片經噴丸後放大約50倍（bèi），測量其彈丸壓痕麵積。因很困難保證覆蓋率為100%，故實際上把98%的覆蓋率定（dìng）義（yì）為全覆蓋率。對於產品圖（tú）樣要求300%的覆蓋率，通常用達到98%的有效（xiào）覆蓋率所需噴丸時間的三倍來實現。彈丸質量對強化效果影響（xiǎng）很大，一般規律是：彈丸直徑小，工件表（biǎo）麵殘餘應力較高，但強（qiáng）化層較淺；彈丸直徑大，工件表麵殘（cán）餘應力（lì）較低，但強化層較深；彈（dàn）丸硬度（dù）高，拋丸強度也高；彈丸直徑增加，拋丸強度也增加；彈丸速（sù）度增加，噴（pēn）丸強度、表麵壓應力和強化層（céng）深度三者增加。拋丸時間在其他拋丸工藝參數不（bú）變的情況（kuàng）下（xià），青工機械拋丸隻有達到“飽和”時間或兩倍於“飽和”時間時可獲得最佳強化效果，通常強化時間不足比（bǐ）強化時間過度（dù）更為不利（lì）。因此，當發現（xiàn）強化時間（jiān）低（dī）於規定時間內，可以對該工件再進行一次補充強化。

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