CN111687755A - 喷丸处理条件的设定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种喷丸处理条件的设定方法，能对非处理产品稳定地施加目标压缩残余应力。本发明的喷丸处理条件的设定方法包括如下工序：针对各非处理产品及投射材料，测量投射压力、投射时间及投射材料流量；针对各非处理产品及投射材料，取得投射压力、投射时间及投射材料流量的特性；根据要使用的非处理产品及投射材料的特性，确定投射压力及投射时间，并根据与确定的投射压力及投射时间对应的投射材料流量的特性，计算出投射材料流量的最佳值。

Description

喷丸处理条件的设定方法
技术领域
本发明涉及一种喷丸处理条件的设定方法。
背景技术
在专利文献1中，共开有一种喷丸处理条件的设定方法相关的技术，为了对工件施加最佳的压缩残余应力，针对各工件与投射材料测量投射压力、投射材料流量、及管理值，并确定使投射压力最小的投射材料流量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2003-159651号公报
发明要解决的问题
然而，在专利文献1的技术中，当通过喷丸处理对齿轮或花键的齿施加目标压缩残余应力时，从喷嘴喷射的投射材料在齿根附近与被齿部反射的投射材料发生碰撞，这样有可能无法施加目标压缩残余应力。
发明内容
本发明是鉴于这样的技术问题而创立的，其目的在于提供一种喷丸处理条件的设定方法，即使产品规格不同，也能够对非处理产品稳定地施加目标压缩残余应力。
用于解决问题的方案
本发明的喷丸处理条件的设定方法包括如下工序：针对各非处理产品及投射材料，测量投射压力、投射时间及投射材料流量；针对各非处理产品及投射材料，取得投射压力、投射时间及投射材料流量的特性；根据使用的非处理产品及投射材料的特性，确定投射压力及投射时间，并根据与确定的投射压力及投射时间相应的投射材料流量的特性，计算出投射材料流量的最佳值。
发明效果
因此，本发明的喷丸处理条件的设定方法可以对非处理产品稳定地施加目标压缩残余应力。
附图说明
图1是表示实施方式1的喷丸处理机的结构的图。
图2是表示实施方式1的测量工序的流程图。
图3是表示实施方式1的取得特性工序的流程图。
图4是表示实施方式1的计算投射流量最佳值工序的流程图。
图5的(a)表示实施方式1的投射压力P与压缩残余应力σ的特性，(b)表示投射时间t与压缩残余应力σ的特性，(c)表示投射材料流量V与压缩残余应力σ的特性。
附图标记说明
1喷丸处理机(喷丸处理装置)
α投射材料
P投射压力
t投射时间
V投射材料流量
σ压缩残余应力
σa目标压缩残余应力
W工件(非处理产品)
具体实施方式
[实施方式1]
图1是表示实施方式1的喷丸处理机的结构的图，该装置实施本发明的喷丸处理条件的设定方法。
[结构]
喷丸处理机(喷丸处理装置)1包括：投射材料贮存器2，其回收并贮存投射材料α；加压罐4，其通过喷射口3从投射材料贮存器2供给投射材料α；投射材料流量调节器5，其用于调节作为目标的投射材料流量V；喷嘴13，其在投射室12内，将投射材料α与调节成目标投射压力的空气a2一起，以目标投射时间t，投射到具有齿形状的形态的齿轮或花键等工件(非处理产品)W；以及投射材料回收室14，其回收投射材料α，使其返回至投射材料贮存器2。
投射材料贮存器2在投射材料α小于规定粒径(即磨损)时，将已磨损的投射材料α送入集尘器15并丢弃。
另外，将电动泵6供给的压缩空气a利用流量计7及流量调节阀8调节成规定压力，向加压罐4内供给规定压力的空气a1，投射材料α利用空气a1从加压罐4被送入投射材料流量调节器5。
此外，从投射材料流量调节器5供给的投射材料α，与从调节投射压力P的压差阀10供给的目标投射压力P的空气a2一起，从喷嘴13供给。
安装压力计9、11以确认压力是否被调节到规定压力。
图2是表示实施方式1的测量工序的流程图。
在步骤S1中，选择多种工件W、粒径与硬度不同的多种投射材料α。
另外，选择多种工件W时，根据齿轮或花键的齿的齿高(齿根与齿尖的距离)及模数，选择不同齿形状的多种工件W。
按齿的形状大致分为形成在传动轴上的花键及行星齿轮的太阳齿轮或小齿轮等外齿轮，两者均为动力传递部位。
花键是通过绕着轴等距切开多个楔状的峰与谷、或者通过轧制等形成在传动轴上。在凸台上切开与其嵌合的花键孔，以传递动力。另外，多个齿可分担传递较大的扭矩。
作为行星齿轮的外齿的太阳齿轮、小齿轮，其齿轮规格的模数、齿高等齿的尺寸、齿间节距等有所不同。喷丸投射的动作沿齿向移动的同时使轴旋转而进行喷丸处理加工。
另外，投射范围、投射距离不同，需要预先通过实验模拟来测量与管理投射材料流量V。
在步骤S2中，基于使用喷丸处理机1的应用能力，选择多种投射压力P、投射时间t、投射材料流量V。
在步骤S3中，将选择的多种工件W与投射材料α、投射压力P、投射时间t、投射材料流量V分别组合，对工件W进行投射，测量工件W的压缩残余应力σ。
图3是表示实施方式1的取得特性工序的流程图。
在步骤S11中，取得将选择的多种工件W与投射材料α、投射压力P、投射时间t、投射材料流量V分别组合而测量出的压缩残余应力σ的特性。
图4是表示实施方式1的计算投射流量的最佳值工序的流程图。
在步骤S21中，从选择的工件W与投射材料α中，根据要使用的工件W与投射材料α的投射压力P的特性、及投射时间t的特性，确定能实现目标残余应力σa的投射压力P、投射时间t，并根据与确定的投射压力P、投射时间t对应的投射流量V的特性，计算出实现目标残余应力σa的投射流量V的最佳值。
图5的(a)表示实施方式1的投射压力P与压缩残余应力σ的特性，(b)表示投射时间t与压缩残余应力σ的特性，(c)表示投射材料流量V与压缩残余应力σ的特性。
即，图5的各图表示要使用的工件W与投射材料α的特性。
随着投射压力P及投射时间t变大，压缩残余应力σ具有成比例地上升的线性特性。
其它工件W与投射材料α也具有相同特性。
于是，为了实现目标压缩残余应力σa，将投射压力P确定为1MPa、投射时间t确定为15秒。
如图5的(c)所示，与确定的投射压力P、投射时间t对应的投射流量V的特性不具有线性特性，施加超过目标压缩残余应力σa的压缩残余应力σt的投射流量V在1.5kg/min具有峰值的特性。
其它投射压力P、投射时间t也具有相同的特性。
因此，投射流量V的最佳值为1.5kg/min。
接下来，说明作用效果。
实施方式1的喷丸处理条件的设定方法实现以下列举的作用效果。
(1)包括如下工序：针对各工件W及投射材料α，测量投射压力P、投射时间t及投射材料流量V；针对各工件W及投射材料α，取得投射压力P、投射时间t及投射材料流量V的特性；为了实现目标压缩残余应力σa，根据要使用的工件及投射材料的所述特性，利用确定的投射压力P及投射时间t，计算出具有非线性特性的投射材料流量V的最佳值。
由此，可以计算出最佳投射材料流量V，从而可实现节能，并且可以稳定地获得目标压缩残余应力σa。
[其它实施方式]
以上，基于实施方式对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的具体结构并不限定于实施方式所示的结构，在不脱离发明主旨的范围内的设计变更等均包含于本发明。

Claims (3)

1.一种喷丸处理条件的设定方法，其为喷丸处理装置的喷丸处理条件的设定方法，该喷丸处理装置对具有齿形状的形态的非处理产品进行喷丸处理，其特征在于，包括如下工序：
针对各非处理产品及投射材料，测量投射压力、投射时间及投射材料流量；
针对各非处理产品及投射材料各自，取得所述投射压力、投射时间及投射材料流量的特性；
根据使用的非处理产品及投射材料的所述特性，确定投射压力及投射时间，并根据与所述确定的投射压力及投射时间对应的所述投射材料流量的特性，计算出投射材料流量的最佳值。
2.如权利要求1所述的喷丸处理条件的设定方法，其特征在于，
根据所述齿形状，管理所述投射材料流量。
3.如权利要求2所述的喷丸处理条件的设定方法，其特征在于，
根据齿高及模数，设定所述齿形状。
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