CN112730121B - 销轴加工和质量检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种销轴加工和质量检测装置及方法,其中销轴加工和质量检测装置包括装夹件、加工装置和检测装置(40),装夹件用于在加工工位对销轴进行固定,加工装置设置在加工工位的侧面,并用于对销轴进行加工,销轴包括相对于其轴线倾斜的倾斜面,检测装置(40)设置在加工工位的侧面,检测装置(40)用于对倾斜面进行质量检测,且检测装置(40)和销轴能够发生相对运动以实现对倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点的检测。本发明加工和检测一体化,可以大大提高检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及销轴加工技术领域,尤其涉及一种销轴加工和质量检测装置及方法。
背景技术
销轴常用于连接不同部件形成转动,构成铰链连接,其在服役过程中,常受到剪切作用与弯曲载荷,通常的失效以磨损为主,也有因疲劳而发生断裂。销轴磨损后,将导致连接部件及其轴套发生偏磨与偏载,一方面将严重降低连接部件的可靠性,另一方面将导致连接部件的异响与损坏,而如果发生疲劳断裂而提前失效,更有可能因连接部件的脱离而引发安全事故。
作为工程机械用量较大的连接件销轴,需要有较好的耐磨损性能与抗疲劳性能。而常规金属材料的耐磨损性能通常与其硬度呈正相关。通常提升销轴类零件的耐磨损方法为改变合金材料成分,同时经过热处理工艺提高其表面一定区域内的硬度。然而,对此类零件的检测方法通常是随炉抽检,需要通过破坏性试验进行,对零件进行切割制样,然后进行表层硬度测试。一方面,流程繁琐复杂,需要不同工种技术人员配合完成;另一方面,由于随炉样品会由于在炉膛内的位置不同而导致受热不同,最终导致与检测样品的性能存在差异。
需要说明的是,公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明实施例提供一种销轴加工和质量检测装置及方法,提高加工和检测的方便性。
根据本发明的一个方面,提供一种销轴加工和质量检测装置,包括:
装夹件,用于在加工工位对销轴进行固定;
加工装置,设置在加工工位的侧面,用于对销轴进行加工,销轴包括相对于其轴线倾斜的倾斜面;和
检测装置,设置在加工工位的侧面,检测装置用于对倾斜面进行质量检测,且检测装置和销轴能够发生相对运动以实现对倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点的检测。
在一些实施例中,销轴包括第一销轴和第二销轴,第一销轴的第一端包括尖头部,第二销轴的第一端包括凹槽,尖头部***凹槽中且尖头部的外表面与凹槽的槽壁相互接触,检测装置被配置为对尖头部所包括的倾斜面进行质量检测并将检测结果同时作为第一销轴和第二销轴的质量检测结果。
在一些实施例中,加工装置被配置为在销轴的外表面焊接耐磨层,且耐磨层包括多个耐磨块,相邻两个耐磨块之间具有间隙。
在一些实施例中,耐磨层包括沿销轴的周向排列的多列耐磨块,每列包括沿销轴的轴线方向布置的多个条状的耐磨块。
在一些实施例中,相邻两列耐磨块之间具有第一间隙,每列耐磨块中相邻两个耐磨块之间具有第二间隙。
在一些实施例中,多列耐磨块包括沿周向相邻布置的第一列、第二列和第三列,第一列包括第一耐磨块和与第一耐磨块相邻布置的第二耐磨块,第一耐磨块的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第一耐磨块和第二耐磨块之间具有第三间隙;第二列包括第三耐磨块和与第三耐磨块相邻布置的第四耐磨块,第三耐磨块的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第三耐磨块和第四耐磨块之间具有第四间隙;第三列包括第五耐磨块和与第五耐磨块相邻布置的第六耐磨块,第五耐磨块的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第五耐磨块和第六耐磨块之间具有第五间隙;第三间隙、第四间隙和第五间隙连通形成流道,且第三间隙与第一端面之间的轴向距离、第四间隙与第一端面之间的轴向距离和第五间隙与第一端面之间的轴向距离大小相等。
在一些实施例中,多列耐磨块包括沿周向相邻布置的第一列、第二列和第三列,第一列包括第一耐磨块和与第一耐磨块相邻布置的第二耐磨块,第一耐磨块的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第一耐磨块和第二耐磨块之间具有第三间隙;第二列包括第三耐磨块和与第三耐磨块相邻布置的第四耐磨块,第三耐磨块的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第三耐磨块和第四耐磨块之间具有第四间隙;第三列包括第五耐磨块和与第五耐磨块相邻布置的第六耐磨块,第五耐磨块的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第五耐磨块和第六耐磨块之间具有第五间隙;第三间隙、第四间隙和第五间隙连通形成流道,且第三间隙与第一端面之间的轴向距离小于第四间隙与第一端面之间的轴向距离,第四间隙与第一端面之间的轴向距离小于第五间隙与第一端面之间的轴向距离。
在一些实施例中,多列耐磨块包括沿周向相邻布置的第一列、第二列和第三列,第一列包括第一耐磨块和与第一耐磨块相邻布置的第二耐磨块,第一耐磨块的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第一耐磨块和第二耐磨块之间具有第三间隙;第二列包括第三耐磨块和与第三耐磨块相邻布置的第四耐磨块,第三耐磨块的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第三耐磨块和第四耐磨块之间具有第四间隙;第三列包括第五耐磨块和与第五耐磨块相邻布置的第六耐磨块,第五耐磨块的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第五耐磨块和第六耐磨块之间具有第五间隙;第三间隙、第四间隙和第五间隙连通形成流道,且第三间隙与第一端面之间的轴向距离和第五间隙与第一端面之间的轴向距离均大于第四间隙与第一端面之间的轴向距离。
在一些实施例中,第三间隙与第一端面之间的轴向距离和第五间隙与第一端面之间的轴向距离大小相等。
在一些实施例中,加工装置包括:
堆焊喷枪,用于对销轴进行堆焊处理;
感应加热器,用于对销轴进行加热处理;和
冷却装置,用于对销轴进行冷却。
在一些实施例中,感应加热器包括第一加热半环和第二加热半环,第一加热半环和第二加热半环对接形成环状的加热环,加热环套设于销轴的外周;和/或,冷却装置包括第一冷却半环和第二冷却半环,第一冷却半环和第二冷却半环对接形成环状的冷却环,冷却环套设于销轴的外周。
在一些实施例中,加工装置相对于加工工位可动地设置。
在一些实施例中,装夹件包括卡盘,卡盘沿周向固定在销轴的周向侧面,且卡盘能够带动销轴相对于检测装置转动;和/或,装夹件包括两个顶针,两个顶针分别顶靠在销轴的两端。
在一些实施例中,检测装置包括转盘和沿转盘的周向安装在转盘上的检测部件。
在一些实施例中,检测部件包括研磨刀头、抛光刀头、硬度压头和物镜。
根据本发明的一个方面,提供一种销轴加工和质量检测方法,包括:
利用装夹件将销轴固定于加工工位上;
利用加工装置在加工工位对销轴进行加工,销轴包括相对于其轴线倾斜的倾斜面;和
利用检测装置在加工工位对倾斜面进行质量检测,检测时检测装置和销轴发生相对运动以实现对倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点的检测。
在一些实施例中,销轴包括第一销轴和第二销轴,第一销轴的第一端包括尖头部,第二销轴的第一端包括凹槽,尖头部***凹槽中且尖头部的外表面与凹槽的槽壁相互接触,方法还包括:
利用检测装置对尖头部所包括的倾斜面进行质量检测并将检测结果同时作为第一销轴和第二销轴的质量检测结果。
在一些实施例中,销轴包括第一销轴和第二销轴,第一销轴的第一端包括尖头部,第二销轴的第一端包括凹槽,尖头部***凹槽中且尖头部的外表面与凹槽的槽壁相互接触,利用装夹件将销轴固定于加工工位上以及利用加工装置在加工工位对销轴进行加工的操作包括:
利用第一卡盘夹住第一销轴和第二销轴中的一个,同时利用第一顶针和第二顶针分别顶靠在第一销轴的远离尖头部的端面和第二销轴的远离凹槽的端面;
利用堆焊喷枪对第一销轴和第二销轴中未被第一卡盘夹住的销轴进行堆焊处理;
撤离第一卡盘,利用第二卡盘夹住第一销轴和第二销轴中的另一个;和
利用堆焊喷枪对第一销轴和第二销轴中未被第二卡盘夹住的销轴进行堆焊处理。
在一些实施例中,方法还包括:
在进行堆焊处理时,在第一销轴和/或第二销轴的外表面形成的耐磨层包括多个耐磨块,相邻两个耐磨块之间具有间隙。
在一些实施例中,进行堆焊处理之后,方法还包括:
撤离第二卡盘,将感应加热器移入加工工位,利用感应加热器对第一销轴和第二销轴进行退火处理。
在一些实施例中,进行退火处理之后,方法还包括:
将冷却装置移入加工工位,利用感应加热器和冷却装置对第一销轴和第二销轴进行淬火处理。
在一些实施例中,进行淬火处理之后,方法还包括:
撤离冷却装置,利用感应加热器对第一销轴和第二销轴进行回火处理。
在一些实施例中,在利用检测装置在加工工位对倾斜面进行质量检测之前,方法还包括:
移除第二销轴,利用第一顶针和第二顶针分别顶靠在第一销轴的尖头部和第一销轴的远离尖头部的端面,并移入第一卡盘,利用第一卡盘夹住第一销轴的远离尖头部的一端。
在一些实施例中,利用检测装置在加工工位对倾斜面进行质量检测,检测时检测装置和销轴发生相对运动以实现对倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点的检测的操作包括:
将检测装置移入加工工位,使检测装置相对于销轴沿轴向或与轴向垂直的方向运动,以对倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点进行检测。
在一些实施例中,方法还包括:
检测时使检测装置相对于销轴转动,依次通过检测装置上的研磨刀头、抛光刀头、硬度压头和物镜对倾斜面进行研磨、抛光、压出压痕以及观察和测量压痕,获取硬度检测结果。
基于上述技术方案,本发明实施例中加工装置的加工过程和检测装置的检测过程均在加工工位完成,因此在加工完成后可以实现加工和检测一体化,有效提高检测效率;而且销轴包括倾斜面,在需要对销轴沿轴线方向的质量进行检测时,不需要再对销轴进行切割,可以避免破坏销轴的结构,避免造成被检测销轴的报废,提高被检测销轴的回收率;通过对倾斜面进行检测,至少可以完成沿销轴的轴线方向以及垂直于轴线方向的检测,满足不同的检测需求;同时,根据检测结果可以随即对销轴进行再次加工,提高使销轴满足加工需求的效率,也可以根据需求变化随时对销轴进行再加工,满足定制化生产需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,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为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例的结构示意图。
图2为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例中销轴的横截面示意图。
图3为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例中销轴的周向侧面展开图。
图4为本发明销轴加工和质量检测装置另一个实施例中销轴的周向侧面展开图。
图5为本发明销轴加工和质量检测装置又一个实施例中销轴的周向侧面展开图。
图6为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例在检测过程中的第一状态示意图。
图7为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例在检测过程中的第二状态示意图。
图8为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例在检测过程中的第三状态示意图。
图9为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例在检测过程中的第四状态示意图。
图10为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例在检测过程中的第五状态示意图。
图11为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例中感应加热器的结构示意图。
图12为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例中冷却装置的结构示意图。
图13为本发明销轴加工和质量检测装置一个实施例中检测装置的结构示意图。
图中:
1、销轴本体;2、第一耐磨块;3、第一间隙;4、第二间隙;5、第二耐磨块;6、第三耐磨块;7、第四耐磨块;8、第五耐磨块;9、第六耐磨块;10、流道;
11、第一销轴;12、第二销轴;21、第一卡盘;22、第二卡盘;23、第一顶针;24、第二顶针;31、堆焊喷枪;32、感应加热器;321、第一加热半环;322、第二加热半环;33、冷却装置;331、第一冷却半环;332、第二冷却半环;40、检测装置;41、研磨刀头;42、抛光刀头;43、硬度压头;44、物镜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
参考图1所示,在本发明提供的销轴加工和质量检测装置的一些实施例中,该装置包括装夹件、加工装置和检测装置40,装夹件用于在加工工位对销轴进行固定,加工装置设置在加工工位的侧面,加工装置用于对销轴进行加工,销轴包括相对于其轴线倾斜的倾斜面,检测装置40设置在加工工位的侧面,检测装置40用于对倾斜面进行质量检测,且检测装置40和销轴能够发生相对运动以实现对倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点的检测。
在上述实施例中,加工装置的加工过程和检测装置40的检测过程均在加工工位完成,因此在加工完成后可以实现加工和检测一体化,有效提高检测效率;而且销轴包括倾斜面,在需要对销轴沿轴线方向的质量进行检测时,不需要再对销轴进行切割,可以避免破坏销轴的结构,避免造成被检测销轴的报废,提高被检测销轴的回收率;通过对倾斜面进行检测,至少可以完成沿销轴的轴线方向以及垂直于轴线方向的检测,满足不同的检测需求;同时,根据检测结果可以随即对销轴进行再次加工,提高使销轴满足加工需求的效率,也可以根据需求变化随时对销轴进行再加工,满足定制化生产需求。
在上述实施例中,检测时的检测位置为倾斜面,可以增大检测面积,获得足够的检测实施空间,使得检测点密度增加,检测更加精准,同时在检测时也便于在倾斜面上实施研磨和抛光操作,使检测工作更加简便和高效。
在一些实施例中,销轴包括第一销轴11和第二销轴12,第一销轴11的第一端包括尖头部,第二销轴12的第一端包括凹槽,尖头部***凹槽中且尖头部的外表面与凹槽的槽壁相互接触,检测装置40被配置为对尖头部所包括的倾斜面进行质量检测并将检测结果同时作为第一销轴11和第二销轴12的质量检测结果。
在上述一些实施例中,第一销轴11和第二销轴12作为一组,同时进行加工和检测,而且由于加工条件相同,因此在检测时通过对其中一个进行检测,即可将检测结果同时作为在同一组中的两个销轴的质量检测结果。这样可以大大提高检测效率,同时检测结果的可靠性较高。
第一销轴11和第二销轴12采用尖头部和凹槽配合的结构形式,有利于提高第一销轴11和第二销轴12的连接可靠性和稳定性,防止第一销轴11和第二销轴12在加工过程中发生相对运动。
第一销轴11和第二销轴12采用尖头部和凹槽配合的结构形式,可以使得第一销轴11与第二销轴12紧密结合,起到限位与定位作用,防止加工或检测过程中两个销轴移动或转动过程中产生偏离。
从图1可以看出,尖头部和凹槽的截面呈三角形形状。这种形状的配合紧密性、可靠性和稳定性都比较好。
尖头部设置在第一销轴11的第一端的端部,凹槽设置在第二销轴12的第一端的端部,这样可以将被检测部位设置在销轴的端部,不影响位于销轴端部内侧的工作部位,避免检测过程对销轴的工作部位造成破坏,影响销轴的正常使用。
参考图2~5所示,在一些实施例中,加工装置被配置为在销轴的外表面焊接耐磨层,且耐磨层包括多个耐磨块,相邻两个耐磨块之间具有间隙。
相关技术中,在销轴的外周整体堆焊形成耐磨层,整体堆焊会导致整体耐磨层的脆性增大,脆性增大将增加耐磨层破碎与脱落的风险。在本发明实施例中,耐磨层包括多个耐磨块,且相邻两个耐磨块之间具有间隙,这样设置一方面可以通过相邻两个耐磨块之间的间隙形成润滑脂的临时储存槽,起到减摩润滑效果,当磨损带来温升及磨损面润滑脂消耗殆尽时,存在于间隙中的润滑剂可以溢出至磨损面起到减摩润滑的效果;另一方面,具有间隙的耐磨块组成的耐磨层的脆性更小,破碎和脱落的风险将大大降低,有效提高耐磨层的耐用度和持久性。
在一些实施例中,耐磨层包括沿销轴的周向排列的多列耐磨块,每列包括沿销轴的轴线方向布置的多个条状的耐磨块。这样可以优化布置各个耐磨块,合理利用耐磨块的布置空间,也有利于形成规整的润滑油储存槽或者根据实际需要规划具有特定路径的润滑油流道。
如图2所示,销轴包括销轴本体1,销轴本体1的周向侧面设有沿轴向布置的多列耐磨块,相邻两列耐磨块之间具有第一间隙3。每两列相邻耐磨块之间的第一间隙3的大小可以相同,也可以不同。
如图3-5所示,在销轴的周向侧面展开图中可以看出,每列耐磨块中相邻两个耐磨块之间具有第二间隙4。每列耐磨块中,每两个相邻耐磨块之间的第二间隙4的大小可以相同,也可以不同。
耐磨块之间的间隙可以形成流道10,为了形成具有不同路径的流道10,可以对耐磨块的布置进行灵活调整。下面结合附图3-5对本发明耐磨块的三种布置方式进行介绍。
如图3所示,多列耐磨块包括沿周向相邻布置的第一列、第二列和第三列,第一列包括第一耐磨块2和与第一耐磨块2相邻布置的第二耐磨块5,第一耐磨块2的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第一耐磨块2和第二耐磨块5之间具有第三间隙;第二列包括第三耐磨块6和与第三耐磨块6相邻布置的第四耐磨块7,第三耐磨块6的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第三耐磨块6和第四耐磨块7之间具有第四间隙;第三列包括第五耐磨块8和与第五耐磨块8相邻布置的第六耐磨块9,第五耐磨块8的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第五耐磨块8和第六耐磨块9之间具有第五间隙;第三间隙、第四间隙和第五间隙连通形成流道10,且第三间隙与第一端面之间的轴向距离、第四间隙与第一端面之间的轴向距离和第五间隙与第一端面之间的轴向距离大小相等。
其中,第三间隙、第四间隙和第五间隙的大小与第二间隙4的大小可以相同,也可以不同。
在该实施例中,第三间隙、第四间隙和第五间隙通过每两列耐磨块之间的第一间隙3连通形成流道10,在销轴的周向侧面的展开图中,流道10的流动路径与销轴的第一端面所形成的直线相互平行。该实施例适用于在单向旋转、高速和低载工况下运转的销轴,该流道10可以持续为销轴的转动提供适量的润滑油。
在如图3所示的实施例中,每列中包含的耐磨块的数量相同,每个耐磨块的轴向长度相同,且每列中各个耐磨块与其他列中的各个耐磨块对齐布置。
如图4所示,多列耐磨块包括沿周向相邻布置的第一列、第二列和第三列,第一列包括第一耐磨块2和与第一耐磨块2相邻布置的第二耐磨块5,第一耐磨块2的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第一耐磨块2和第二耐磨块5之间具有第三间隙;第二列包括第三耐磨块6和与第三耐磨块6相邻布置的第四耐磨块7,第三耐磨块6的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第三耐磨块6和第四耐磨块7之间具有第四间隙;第三列包括第五耐磨块8和与第五耐磨块8相邻布置的第六耐磨块9,第五耐磨块8的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第五耐磨块8和第六耐磨块9之间具有第五间隙;第三间隙、第四间隙和第五间隙连通形成流道10,且第三间隙与第一端面之间的轴向距离小于第四间隙与第一端面之间的轴向距离,第四间隙与第一端面之间的轴向距离小于第五间隙与第一端面之间的轴向距离。
其中,第三间隙、第四间隙和第五间隙的大小与第二间隙4的大小可以相同,也可以不同。
在该实施例中,第三间隙、第四间隙和第五间隙通过每两列耐磨块之间的第一间隙3连通形成流道10,在销轴的周向侧面的展开图中,流道10的流动路径呈弯折形状,并从靠近销轴的第一端面形成的第一直线的位置过渡至远离销轴的第二端面形成的第二直线的位置。该实施例适用于在往复摆动、中速、单向加载工况下运转的销轴,该流道10可以持续为销轴的转动提供适量的润滑油。
在如图4所示的实施例中,第一耐磨块2的轴向长度小于第三耐磨块6的轴向长度,第三耐磨块6的轴向长度小于第五耐磨块8的轴向长度。第二耐磨块5、第四耐磨块7和第六耐磨块9的轴向长度相等。因此,位于第二耐磨块5、第四耐磨块7和第六耐磨块9的远离第一端面的一侧的间隙形成的流道10也呈弯折形状。根据销轴的轴向尺寸大小,可以形成两个或三个及以上的呈弯折形状的流道10。
如图5所示,多列耐磨块包括沿周向相邻布置的第一列、第二列和第三列,第一列包括第一耐磨块2和与第一耐磨块2相邻布置的第二耐磨块5,第一耐磨块2的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第一耐磨块2和第二耐磨块5之间具有第三间隙;第二列包括第三耐磨块6和与第三耐磨块6相邻布置的第四耐磨块7,第三耐磨块6的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第三耐磨块6和第四耐磨块7之间具有第四间隙;第三列包括第五耐磨块8和与第五耐磨块8相邻布置的第六耐磨块9,第五耐磨块8的靠近销轴的第一端面的一侧与第一端面对齐,第五耐磨块8和第六耐磨块9之间具有第五间隙;第三间隙、第四间隙和第五间隙连通形成流道10,且第三间隙与第一端面之间的轴向距离和第五间隙与第一端面之间的轴向距离均大于第四间隙与第一端面之间的轴向距离。
进一步地,第三间隙与第一端面之间的轴向距离和第五间隙与第一端面之间的轴向距离大小相等。
在其他实施例中,第三间隙与第一端面之间的轴向距离可以大于或小于第五间隙与第一端面之间的轴向距离。
其中,第三间隙、第四间隙和第五间隙的大小与第二间隙4的大小可以相同,也可以不同。
在图5所示的实施例中,第三间隙、第四间隙和第五间隙通过每两列耐磨块之间的第一间隙3连通形成流道10,在销轴的周向侧面的展开图中,流道10的流动路径呈S形。该实施例适用于在往复摆动、中速、往复加载工况下运转的销轴,该流道10可以持续为销轴的转动提供适量的润滑油。
在如图4所示的实施例中,第一耐磨块2的轴向长度和第五耐磨块8均大于第三耐磨块6的轴向长度,第三耐磨块6的轴向长度与第五耐磨块8的轴向长度相等。第二耐磨块5、第四耐磨块7和第六耐磨块9的轴向长度相等。因此,位于第二耐磨块5、第四耐磨块7和第六耐磨块9的远离第一端面的一侧的间隙形成的流道10也呈S形状。根据销轴的轴向尺寸大小,可以形成两个或三个及以上的呈S形状的流道10。
在一些实施例中,加工装置包括堆焊喷枪31、感应加热器32和冷却装置33,堆焊喷枪31用于对销轴进行堆焊处理,感应加热器32用于对销轴进行加热处理,冷却装置33用于对销轴进行冷却。
如图11所示,在一些实施例中,感应加热器32包括第一加热半环321和第二加热半环322,第一加热半环321和第二加热半环322对接形成环状的加热环,加热环套设于销轴的外周。这种结构方便感应加热器32的套装,同时环形形状可以使加热比较均匀。
如图12所示,冷却装置33包括第一冷却半环331和第二冷却半环332,第一冷却半环331和第二冷却半环332对接形成环状的冷却环,冷却环套设于销轴的外周。这种结构方便冷却装置33的套装,同时环形形状可以使冷却比较均匀。冷却装置33可以向销轴喷射冷却介质,比如水或其他流体。
在一些实施例中,加工装置相对于加工工位可动地设置。这样可以根据销轴的位置以及待加工位置实时调整加工装置相对于销轴的位置。
在一些实施例中,销轴加工和检测装置还可以包括驱动销轴相对于加工工位运动的驱动件,该驱动件驱动销轴运动,可以使销轴靠近或远离对应的装夹件、加工装置或者检测装置40。
在一些实施例中,装夹件包括卡盘,卡盘沿周向固定在销轴的周向侧面,且卡盘能够带动销轴相对于检测装置40转动。通过卡盘,可以从周向对销轴进行固定,同时能够带动销轴相对于检测装置40转动,在检测装置40对销轴进行检测时,通过销轴相对于检测装置40的转动,可以先通过检测装置40中的研磨刀头41和抛光刀头42对销轴进行研磨处理和抛光处理,以便于后续的检测。
在一些实施例中,装夹件包括两个顶针,两个顶针分别顶靠在销轴的两端。通过两个顶针,可以从轴向对销轴进行固定,防止销轴在加工和检测过程中发生轴向运动。另外,在卡盘带动销轴转动时,顶针被配置为能够随销轴一起转动。
在一些实施例中,检测装置40包括转盘和沿转盘的周向安装在转盘上的检测部件。在检测时,通过检测装置40与销轴的相对转动,即可更换不同的检测部件,实现检测过程中的不同操作。转盘结构形式可以降低对检测空间的要求,使得检测装置整体结构更加紧凑。
通过检测装置40中的转盘的转动,可以切换不同的检测部件,使对应的检测部件与销轴相对,以便于对销轴进行相应的操作;而在切换至需要销轴与检测部件发生相对转动才能完成操作的位置时,比如研磨刀头41或抛光刀头42,销轴和装夹件一起与检测装置40发生相对运动,具体可以是销轴和装夹件保持不动,检测装置40整体相对于销轴和装夹件转动;或者,检测装置40保持不动,销轴和装夹件一起相对于检测装置40转动。
如图13所示,在一些实施例中,检测部件包括研磨刀头41、抛光刀头42、硬度压头43和物镜44。通过研磨刀头41和抛光刀头42可以对待检测的倾斜面进行研磨和抛光处理,以使倾斜面满足检测需求。通过硬度压头43,可以在待检测的倾斜面上压制出压痕,通过物镜44对压痕进行观察和测量,根据观察和测量结果获取检测结果。
下面结合附图1-13对本发明销轴加工和检测装置一个实施例的工作过程进行说明:
销轴本体1采用常规的正火态合金钢棒状坯料制成,销轴包括第一销轴11和第二销轴12,两个销轴形成一组一起进行加工,第一销轴11的第一端设有尖头部,尖头部包括倾斜面,第二销轴12的第一端设有凹槽,尖头部***凹槽中,通过锥度衔接形成斜面配合。
加工过程包括堆焊、退火、淬火和回火四个过程:
工序一:堆焊
如图6所示,调整第一卡盘21,将第一销轴11和第二销轴12移入加工工位,通过第一卡盘21夹持第二销轴12的第二端(即上部尾端处);同时通过第一顶针23顶住第一销轴11的第二端面(即下端面),第二顶针24顶住第二销轴12的第二端面(即上端面);将堆焊喷枪31调整至合适位置。
根据工艺要求,设定堆焊工艺参数,通过编程设置设定堆焊位置参数,工艺参数包括转弧电流、送粉电压和送粉速度,主要确保堆焊性能,位置参数包括纵向移动速度和水平转动速度,主要控制堆焊位置形式;
在合适的堆焊工艺参数下,对该组销轴中的第一销轴11的外圆周表面实施堆焊工艺处理;
然后,松开第一卡盘21,通过第二卡盘22夹持第一销轴11的第二端(即下部尾端处),同时将堆焊喷枪31调整至第二销轴12的合适位置,对该组销轴中的第二销轴12的外圆周表面实施堆焊工艺处理。
经堆焊处理后,销轴的外周表面形成具有间隙的耐磨层。
工序二:退火
根据工艺需要,对堆焊后的该组销轴实施退火处理。在堆焊后进行退火的目的是,防止后面的表面感应淬火导致工件及堆焊耐磨层开裂。退火处理需重新调整、装夹该组销轴。
如图7所示,松开第二卡盘22,移动第一顶针23和第二顶针24,将该组销轴整体下移至合适位置。移除堆焊喷枪31,移入感应加热器32;根据工艺要求,通过中频感应设备设定感应加热器32的参数,感应加热器32的参数包括电压与移动速度,主要控制退火效果。在合适的退火工艺参数下,对该组销轴的外圆周表面实施退火处理。
工序三:淬火
对该组销轴实施表面感应淬火工艺。表面感应淬火处理需要重新调整、装夹该组销轴。
如图8所示,采用第一顶针23和第二顶针24固定该组销轴。移入感应加热器32和冷却装置33至合适位置。根据工艺要求,通过中频感应设备设定感应加热器32的参数与冷却装置33的参数,感应加热器32参数包括电压与移动速度,冷却装置33参数包括水流量,主要控制淬火效果。在合适的表面感应淬火工艺参数下,对该组销轴的外圆周表面实施表面感应淬火处理。
工序四:回火
根据工艺需要,对该组销轴实施回火处理。回火处理需要重新调整、装夹该组销轴。
如图9所示,采用第一顶针23和第二顶针24固定该组销轴。移入感应加热器32,移除冷却装置33。根据工艺要求,通过中频感应设备设定感应加热器32的参数,感应加热器32的参数包括电压与移动速度,主要控制回火效果。在合适的回火工艺参数下,对该组销轴的外圆周表面实施回火处理。
在加工过程中,首先根据工艺需要可对销轴零件整体进行退火,然后对销轴两端与轴套配合的关键局部圆周面进行感应淬火处理,进一步提高棒状基体两端局部表面的强度与硬度,此两处作为与轴套配合使用的关键局部,可以有效耐磨损,并且局部表面处理工艺可以显著降低整体表面处理或整体热处理带来的高能耗、高污染和高成本问题。同时,整根销轴在芯部与中间区域保留韧性较好的组织状态,配合间断的条带状分布的耐磨堆焊层与两端局部感应淬火区,可以确保销轴具有较好的抗剪切变形、抗疲劳裂纹的性能。之后根据工艺需要,可对销轴进行回火处理,调整销轴零件最终的服役性能。
快速检测的操作为:
如图10所示,移除第二销轴12,通过第二顶针24顶住第一销轴11的尖头部的圆锥顶端小平台,通过第一顶针23顶住第一销轴11的第二端面,同时,第二卡盘22夹持第一销轴11的尾端处;
移入检测装置40,调整检测装置40的转盘,将研磨刀头41调整至需要检测的位置,通过第二卡盘22的转动带动销轴转动,同时检测装置40上的研磨刀头41水平和竖直进给,对检测位置实施研磨;
研磨完成后,调整检测装置40的转盘,将抛光刀头42调整至需要检测的位置,通过第二卡盘22的转动带动销轴转动,同时检测装置40上的抛光刀头42水平和竖直进给,对检测位置实施抛光;
抛光完成后,调整检测装置40的转盘,将硬度压头43调整至需要检测的位置,对检测位置实施维氏硬度试验;
调整检测装置40的转盘,将物镜44调整至需要检测的位置,对检测位置实施维氏硬度压痕观察与测量。
前述的研磨与抛光可以对第一销轴11的倾斜面进行局部或整体一次性实施,通过编程控制检测装置40的位置可以实施从表及里、间隔固定间距的维氏硬度梯度测试,快速获得第一销轴11表面硬化层深度,确保销轴零件实际服役状态符合工艺文件要求,提高批量化生产销轴的稳定性与可靠性。
下面提供三个具体实施例:
实施例1
在销轴外圆周,沿径向布置堆焊硬度约为50HRC的耐磨涂层,条带状堆焊耐磨层以平行等间距阵列方式布置。堆焊合金粉末选用Fe55牌号合金粉末,堆焊送粉量为20g/min,堆焊转弧电流为90A。焊后通过热处理调整基体与耐磨层硬度,消除应力集中。对销轴两端轴套接触区进行中频感应淬火处理,电压400V,水流量200L/h,工件移动速度1.5mm/s。堆焊耐磨层的布置方式如图3所示。这种方法获得的复合感应淬火销轴,其具有表层高硬耐磨,芯部高韧抗弯剪的性能特点,表面洛氏硬度为50HRC,芯部冲击韧性为25J/cm2,该复合感应淬火销轴适合用于单向转动,高速运动,受力较小的工况,可提高使用寿命30%以上。根据快速硬度检测,可以获得表面淬硬层深度为2.2mm。
实施例2
在销轴外圆周,沿径向布置堆焊硬度约为55HRC的耐磨涂层,条带状堆焊耐磨层以阶梯错位等间距阵列方式布置。堆焊合金粉末选用Fe55牌号合金粉末,堆焊送粉量为22g/min,堆焊转弧电流为95A。焊后通过热处理调整基体与耐磨层硬度,消除应力集中。对销轴两端轴套接触区进行中频感应淬火处理,电压425V,水流量230L/h,工件移动速度1.8mm/s。堆焊耐磨层的布置方式如图4所示。这种方法获得的复合感应淬火销轴,其表层更加高硬耐磨,芯部保持高韧抗弯剪的性能特点,表面洛氏硬度为55HRC,芯部冲击韧性为23J/cm2,该复合感应淬火销轴适合用于固定转幅往复摆动的运动方式,尤其适合单向加载转动,返程空载转动,中等转速,单向受力较大的工况,可提高使用寿命35%以上。根据快速硬度检测,可以获得表面淬硬层深度为3.5mm。
实施例3
在销轴外圆周,沿径向布置堆焊硬度约为60HRC的耐磨涂层,条带状堆焊耐磨层以平行等间距阵列方式布置。堆焊合金粉末选用Fe60牌号合金粉末,堆焊送粉量为25g/min,堆焊转弧电流为100A。焊后通过热处理调整基体与耐磨层硬度,消除应力集中。对销轴两端轴套接触区进行中频感应淬火处理,电压420V,水流量300L/h,工件移动速度2.0mm/s。堆焊耐磨层的布置方式如图5所示。这种方法获得的复合感应淬火销轴,其表层超高硬超耐磨,芯部保持高韧抗弯剪的性能特点,表面洛氏硬度为60HRC,芯部冲击韧性为20J/cm2,该复合感应淬火销轴适合用于固定转幅往复摆动的运动方式,适合往复低速加载转动,往复运动受力均较大的工况,可提高使用寿命40%以上。根据快速硬度检测,可以获得表面淬硬层深度为4.3mm。
本发明实施例在常规合金销轴上,利用等离子粉末喷焊WC细颗粒和增强Fe基复合材料形成超耐磨涂层,同时在销轴的关键两端进行中频感应淬火处理,确保了销轴表面的高硬高耐磨和芯部高韧抗弯剪;通过条带状耐磨块的合理布置,可以适用于不同工况,简化对摩副轴套并延长整副对摩副的服役寿命;根据设定的条带状耐磨层深度的变化,可以快速判定销轴的磨损情况,从而可以在其失去最佳性能或完全失效前,通过快速等离子粉末喷焊补焊工艺,对其进行快速修复。
本发明实施例在局部端部进行处理,节能减排,降低成本。而且,表面感应淬火工艺实施在完成间隙堆焊条的销轴圆周表面,不仅对基体实现表面感应淬火处理,同时对间隙堆焊耐磨条也实施了感应淬火处理,参数合理的情况下,可以达到更好的效果。堆焊后会先进行退火,再进行表面感应淬火可以避免堆焊条直接淬火的高开裂倾向。
耐磨堆焊层之后通过感应加热处理,可以有效调整其硬度,并匹配韧性,提升耐磨堆焊层与基体材料之间的结合强度。工艺完成后,无需单独制样,可以直接进行样品处理与维氏硬度快速检测,实现了制备与快速检测一体化,这样不仅可以提高效率,同时可以提高每个样件或每批次样件工艺处理效果的一致性、可靠性与稳定性。因此,采用本发明装置和方法制造的销轴具有长服役寿命、可快速修复、高度匹配并保护对摩副、高可靠性与稳定性、经济环保及易于自动化、产业化应用等优点,可广泛应用于工程机械各类转动零部件的连接。
本发明实施例中,在超耐磨涂层中还可以采用其他增强颗粒来提高涂层强度、硬度与耐磨性能,例如改用TiC颗粒。另外也可以添加其他合金元素来进一步提高其综合力学性能,例如加入Al2O3等。
耐磨块的结构形式除了条带状之外,也可以是斜线状、圆弧状、S形、往复形、波浪形等。
检测装置40可以改用其他检测方法,如布氏硬度检测、洛氏硬度检测等。
本发明还提供了一种销轴加工和质量检测方法,包括:
利用装夹件将销轴固定于加工工位上;
利用加工装置在加工工位对销轴进行加工,销轴包括相对于其轴线倾斜的倾斜面;和
利用检测装置40在加工工位对倾斜面进行质量检测,检测时检测装置40和销轴发生相对运动以实现对倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点的检测。
在一些实施例中,销轴包括第一销轴11和第二销轴12,第一销轴11的第一端包括尖头部,第二销轴12的第一端包括凹槽,尖头部***凹槽中且尖头部的外表面与凹槽的槽壁相互接触,方法还包括:
利用检测装置40对尖头部所包括的倾斜面进行质量检测并将检测结果同时作为第一销轴11和第二销轴12的质量检测结果。
在一些实施例中,销轴包括第一销轴11和第二销轴12,第一销轴11的第一端包括尖头部,第二销轴12的第一端包括凹槽,尖头部***凹槽中且尖头部的外表面与凹槽的槽壁相互接触,利用装夹件将销轴固定于加工工位上以及利用加工装置在加工工位对销轴进行加工的操作包括:
利用第一卡盘21夹住第一销轴11和第二销轴12中的一个,同时利用第一顶针23和第二顶针24分别顶靠在第一销轴11的远离尖头部的端面和第二销轴12的远离凹槽的端面;
利用堆焊喷枪31对第一销轴11和第二销轴12中未被第一卡盘21夹住的销轴进行堆焊处理;
撤离第一卡盘21,利用第二卡盘22夹住第一销轴11和第二销轴12中的另一个;和
利用堆焊喷枪31对第一销轴11和第二销轴12中未被第二卡盘22夹住的销轴进行堆焊处理。
在一些实施例中,加工和检测方法还包括:
在进行堆焊处理时,在第一销轴11和/或第二销轴12的外表面形成的耐磨层包括多个耐磨块,相邻两个耐磨块之间具有间隙。
在一些实施例中,进行堆焊处理之后,方法还包括:
撤离第二卡盘22,将感应加热器32移入加工工位,利用感应加热器32对第一销轴11和第二销轴12进行退火处理。
在一些实施例中,进行退火处理之后,加工和检测方法还包括:
将冷却装置33移入加工工位,利用感应加热器32和冷却装置33对第一销轴11和第二销轴12进行淬火处理。
在一些实施例中,进行淬火处理之后,加工和检测方法还包括:
撤离冷却装置33,利用感应加热器32对第一销轴11和第二销轴12进行回火处理。
在一些实施例中,在利用检测装置40在加工工位对倾斜面进行质量检测之前,方法还包括:
移除第二销轴12,利用第一顶针23和第二顶针24分别顶靠在第一销轴11的尖头部和第一销轴11的远离尖头部的端面,并移入第一卡盘21,利用第一卡盘21夹住第一销轴11的远离尖头部的一端。
在一些实施例中,利用检测装置40在加工工位对倾斜面进行质量检测,检测时检测装置40和销轴发生相对运动以实现对倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点的检测的操作包括:
将检测装置40移入加工工位,使检测装置40相对于销轴沿轴向或与轴向垂直的方向运动,以对倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点进行检测。
在一些实施例中,加工和检测方法还包括:
检测时使检测装置40相对于销轴转动,依次通过检测装置40上的研磨刀头41、抛光刀头42、硬度压头43和物镜44对倾斜面进行研磨、抛光、压出压痕以及观察和测量压痕,获取硬度检测结果。
在检测结果不符合预设标准时,加工和检测方法还包括利用加工装置对销轴进行二次加工,二次加工完成后再对销轴进行检测,直至检测结果符合预设标准。由于在本发明实施例中,加工和检测均在同一工位完成,因此可以大大提高加工、检测、再加工和再检测的效率。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:在不脱离本发明原理的前提下,依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换,这些修改和等同替换均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (23)
1.一种销轴加工和质量检测装置,其特征在于,包括:
装夹件,用于在加工工位对销轴进行固定;
加工装置,设置在所述加工工位的侧面,用于对所述销轴进行加工,所述销轴包括相对于其轴线倾斜的倾斜面;和
检测装置(40),设置在所述加工工位的侧面,所述检测装置(40)用于对所述倾斜面进行质量检测,且所述检测装置(40)和所述销轴能够发生相对运动以实现对所述倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点的检测;
所述销轴包括第一销轴(11)和第二销轴(12),所述第一销轴(11)的第一端包括尖头部,所述第二销轴(12)的第一端包括凹槽,所述尖头部***所述凹槽中且所述尖头部的外表面与所述凹槽的槽壁相互接触,所述检测装置(40)被配置为对所述尖头部所包括的倾斜面进行质量检测并将检测结果同时作为所述第一销轴(11)和所述第二销轴(12)的质量检测结果。
2.根据权利要求1所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述加工装置被配置为在所述销轴的外表面焊接耐磨层,且所述耐磨层包括多个耐磨块,相邻两个所述耐磨块之间具有间隙。
3.根据权利要求2所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述耐磨层包括沿所述销轴的周向排列的多列耐磨块,每列包括沿所述销轴的轴线方向布置的多个条状的耐磨块。
4.根据权利要求3所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,相邻两列耐磨块之间具有第一间隙(3),每列耐磨块中相邻两个耐磨块之间具有第二间隙(4)。
5.根据权利要求3所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述多列耐磨块包括沿周向相邻布置的第一列、第二列和第三列,所述第一列包括第一耐磨块(2)和与所述第一耐磨块(2)相邻布置的第二耐磨块(5),所述第一耐磨块(2)的靠近所述销轴的第一端面的一侧与所述第一端面对齐,所述第一耐磨块(2)和所述第二耐磨块(5)之间具有第三间隙;所述第二列包括第三耐磨块(6)和与所述第三耐磨块(6)相邻布置的第四耐磨块(7),所述第三耐磨块(6)的靠近所述销轴的第一端面的一侧与所述第一端面对齐,所述第三耐磨块(6)和所述第四耐磨块(7)之间具有第四间隙;所述第三列包括第五耐磨块(8)和与所述第五耐磨块(8)相邻布置的第六耐磨块(9),所述第五耐磨块(8)的靠近所述销轴的第一端面的一侧与所述第一端面对齐,所述第五耐磨块(8)和所述第六耐磨块(9)之间具有第五间隙;所述第三间隙、所述第四间隙和所述第五间隙连通形成流道(10),且所述第三间隙与所述第一端面之间的轴向距离、所述第四间隙与所述第一端面之间的轴向距离和所述第五间隙与所述第一端面之间的轴向距离大小相等。
6.根据权利要求4所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述多列耐磨块包括沿周向相邻布置的第一列、第二列和第三列,所述第一列包括第一耐磨块(2)和与所述第一耐磨块(2)相邻布置的第二耐磨块(5),所述第一耐磨块(2)的靠近所述销轴的第一端面的一侧与所述第一端面对齐,所述第一耐磨块(2)和所述第二耐磨块(5)之间具有第三间隙;所述第二列包括第三耐磨块(6)和与所述第三耐磨块(6)相邻布置的第四耐磨块(7),所述第三耐磨块(6)的靠近所述销轴的第一端面的一侧与所述第一端面对齐,所述第三耐磨块(6)和所述第四耐磨块(7)之间具有第四间隙;所述第三列包括第五耐磨块(8)和与所述第五耐磨块(8)相邻布置的第六耐磨块(9),所述第五耐磨块(8)的靠近所述销轴的第一端面的一侧与所述第一端面对齐,所述第五耐磨块(8)和所述第六耐磨块(9)之间具有第五间隙;所述第三间隙、所述第四间隙和所述第五间隙连通形成流道(10),且所述第三间隙与所述第一端面之间的轴向距离小于所述第四间隙与所述第一端面之间的轴向距离,所述第四间隙与所述第一端面之间的轴向距离小于所述第五间隙与所述第一端面之间的轴向距离。
7.根据权利要求4所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述多列耐磨块包括沿周向相邻布置的第一列、第二列和第三列,所述第一列包括第一耐磨块(2)和与所述第一耐磨块(2)相邻布置的第二耐磨块(5),所述第一耐磨块(2)的靠近所述销轴的第一端面的一侧与所述第一端面对齐,所述第一耐磨块(2)和所述第二耐磨块(5)之间具有第三间隙;所述第二列包括第三耐磨块(6)和与所述第三耐磨块(6)相邻布置的第四耐磨块(7),所述第三耐磨块(6)的靠近所述销轴的第一端面的一侧与所述第一端面对齐,所述第三耐磨块(6)和所述第四耐磨块(7)之间具有第四间隙;所述第三列包括第五耐磨块(8)和与所述第五耐磨块(8)相邻布置的第六耐磨块(9),所述第五耐磨块(8)的靠近所述销轴的第一端面的一侧与所述第一端面对齐,所述第五耐磨块(8)和所述第六耐磨块(9)之间具有第五间隙;所述第三间隙、所述第四间隙和所述第五间隙连通形成流道(10),且所述第三间隙与所述第一端面之间的轴向距离和所述第五间隙与所述第一端面之间的轴向距离均大于所述第四间隙与所述第一端面之间的轴向距离。
8.根据权利要求7所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述第三间隙与所述第一端面之间的轴向距离和所述第五间隙与所述第一端面之间的轴向距离大小相等。
9.根据权利要求1所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述加工装置包括:
堆焊喷枪(31),用于对所述销轴进行堆焊处理;
感应加热器(32),用于对所述销轴进行加热处理;和
冷却装置(33),用于对所述销轴进行冷却。
10.根据权利要求9所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述感应加热器(32)包括第一加热半环(321)和第二加热半环(322),所述第一加热半环(321)和所述第二加热半环(322)对接形成环状的加热环,所述加热环套设于所述销轴的外周;和/或,所述冷却装置(33)包括第一冷却半环(331)和第二冷却半环(332),所述第一冷却半环(331)和所述第二冷却半环(332)对接形成环状的冷却环,所述冷却环套设于所述销轴的外周。
11.根据权利要求1所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述加工装置相对于所述加工工位可动地设置。
12.根据权利要求1所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述装夹件包括卡盘,所述卡盘沿周向固定在所述销轴的周向侧面,且所述卡盘能够带动所述销轴相对于所述检测装置(40)转动;和/或,所述装夹件包括两个顶针,两个所述顶针分别顶靠在所述销轴的两端。
13.根据权利要求1所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述检测装置(40)包括转盘和沿所述转盘的周向安装在所述转盘上的检测部件。
14.根据权利要求13所述的销轴加工和质量检测装置,其特征在于,所述检测部件包括研磨刀头(41)、抛光刀头(42)、硬度压头(43)和物镜(44)。
15.一种销轴加工和质量检测方法,其特征在于,包括:
利用装夹件将销轴固定于加工工位上;
利用加工装置在所述加工工位对所述销轴进行加工,所述销轴包括相对于其轴线倾斜的倾斜面;和
利用检测装置(40)在所述加工工位对所述倾斜面进行质量检测,检测时所述检测装置(40)和所述销轴发生相对运动以实现对所述倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点的检测;
所述销轴包括第一销轴(11)和第二销轴(12),所述第一销轴(11)的第一端包括尖头部,所述第二销轴(12)的第一端包括凹槽,所述尖头部***所述凹槽中且所述尖头部的外表面与所述凹槽的槽壁相互接触,所述方法还包括:
利用所述检测装置(40)对所述尖头部所包括的倾斜面进行质量检测并将检测结果同时作为所述第一销轴(11)和所述第二销轴(12)的质量检测结果。
16.根据权利要求15所述的销轴加工和质量检测方法,其特征在于,所述销轴包括第一销轴(11)和第二销轴(12),所述第一销轴(11)的第一端包括尖头部,所述第二销轴(12)的第一端包括凹槽,所述尖头部***所述凹槽中且所述尖头部的外表面与所述凹槽的槽壁相互接触,利用装夹件将销轴固定于加工工位上以及利用加工装置在所述加工工位对所述销轴进行加工的操作包括:
利用第一卡盘(21)夹住所述第一销轴(11)和所述第二销轴(12)中的一个,同时利用第一顶针(23)和第二顶针(24)分别顶靠在所述第一销轴(11)的远离所述尖头部的端面和所述第二销轴(12)的远离所述凹槽的端面;
利用堆焊喷枪(31)对所述第一销轴(11)和所述第二销轴(12)中未被所述第一卡盘(21)夹住的销轴进行堆焊处理;
撤离所述第一卡盘(21),利用第二卡盘(22)夹住所述第一销轴(11)和所述第二销轴(12)中的另一个;和
利用堆焊喷枪(31)对所述第一销轴(11)和所述第二销轴(12)中未被所述第二卡盘(22)夹住的销轴进行堆焊处理。
17.根据权利要求16所述的销轴加工和质量检测方法,其特征在于,还包括:
在进行堆焊处理时,在所述第一销轴(11)和/或所述第二销轴(12)的外表面形成的耐磨层包括多个耐磨块,相邻两个所述耐磨块之间具有间隙。
18.根据权利要求16所述的销轴加工和质量检测方法,其特征在于,进行堆焊处理之后,所述方法还包括:
撤离所述第二卡盘(22),将感应加热器(32)移入所述加工工位,利用所述感应加热器(32)对所述第一销轴(11)和所述第二销轴(12)进行退火处理。
19.根据权利要求18所述的销轴加工和质量检测方法,其特征在于,进行退火处理之后,所述方法还包括:
将冷却装置(33)移入所述加工工位,利用所述感应加热器(32)和所述冷却装置(33)对所述第一销轴(11)和所述第二销轴(12)进行淬火处理。
20.根据权利要求19所述的销轴加工和质量检测方法,其特征在于,进行淬火处理之后,所述方法还包括:
撤离所述冷却装置(33),利用所述感应加热器(32)对所述第一销轴(11)和所述第二销轴(12)进行回火处理。
21.根据权利要求20所述的销轴加工和质量检测方法,其特征在于,在利用检测装置(40)在所述加工工位对所述倾斜面进行质量检测之前,所述方法还包括:
移除所述第二销轴(12),利用第一顶针(23)和第二顶针(24)分别顶靠在所述第一销轴(11)的尖头部和所述第一销轴(11)的远离所述尖头部的端面,并移入第一卡盘(21),利用所述第一卡盘(21)夹住所述第一销轴(11)的远离所述尖头部的一端。
22.根据权利要求15所述的销轴加工和质量检测方法,其特征在于,利用检测装置(40)在所述加工工位对所述倾斜面进行质量检测,检测时所述检测装置(40)和所述销轴发生相对运动以实现对所述倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点的检测的操作包括:
将检测装置(40)移入所述加工工位,使检测装置(40)相对于所述销轴沿轴向或与轴向垂直的方向运动,以对所述倾斜面上沿轴线方向布置的各个检测点进行检测。
23.根据权利要求15所述的销轴加工和质量检测方法,其特征在于,还包括:
检测时使检测装置(40)相对于所述销轴转动,依次通过所述检测装置(40)上的研磨刀头(41)、抛光刀头(42)、硬度压头(43)和物镜(44)对所述倾斜面进行研磨、抛光、压出压痕以及观察和测量所述压痕,获取硬度检测结果。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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