高性能凸輪軸的激光微加工復(fù)合處理技術(shù)研究.pdf

1、凸輪軸是發(fā)動機(jī)中重要的驅(qū)動和控制部件,對發(fā)動機(jī)的可靠性、使用效率和工作壽命有著巨大的影響。但隨著發(fā)動機(jī)逐步向高速、大功率方向發(fā)展,油泵凸輪工作時承受的負(fù)荷要遠(yuǎn)大于進(jìn)排氣凸輪,會因接觸應(yīng)力過大而產(chǎn)生嚴(yán)重磨損。油泵凸輪最常用的是切線.凸輪型線,其輪廓的切線段部分是最易發(fā)生磨損的高負(fù)荷區(qū)。因此本文對油泵凸輪的切線段部分進(jìn)行激光微加工復(fù)合處理,突破傳統(tǒng)表面強(qiáng)化處理技術(shù)強(qiáng)化耐磨的單一思路,形成潤滑減摩與強(qiáng)化耐磨相結(jié)合的新思路,以期提高凸輪軸的使用

2、性能和工作壽命。
　　 本文利用Nd:YAG激光器,采用“單脈沖同點(diǎn)間隔多次”方法,在球墨鑄鐵試樣表面研究激光微加工工藝參數(shù)(激光器的焦點(diǎn)位置、功率密度、重復(fù)次數(shù)、掃描速度和重復(fù)頻率)對微凹腔和微凹槽幾何參數(shù)和加工質(zhì)量的影響,為優(yōu)化激光微加工復(fù)合處理技術(shù)提供工藝參數(shù)指導(dǎo)。然后,利用MMW-1A萬能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的凸輪摩擦副,設(shè)計多種工況來模擬凸輪-滾輪摩擦副的運(yùn)動和摩擦潤滑規(guī)律,以驗(yàn)證激光微加工復(fù)合處理技術(shù)的優(yōu)越性。試驗(yàn)結(jié)果表明

3、在同種工況下,經(jīng)過激光微加工復(fù)合處理的試樣表面摩擦學(xué)性能要優(yōu)于光滑表面,其中以微凹腔最佳;還分析了微凹腔幾何參數(shù)變化對試樣表面摩擦系數(shù)的影響,及在不同載荷下,試樣表面微凹腔對摩擦系數(shù)的影響。根據(jù)得到的優(yōu)化微結(jié)構(gòu)幾何參數(shù),對經(jīng)過不同工藝處理的同種材質(zhì)和不同種材質(zhì)試樣表面進(jìn)行激光微加工復(fù)合處理,并展開摩擦學(xué)性能對比試驗(yàn),得出用激光微加工復(fù)合處理技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱處理工藝是可行的,對等溫淬火球墨鑄鐵經(jīng)過激光微加工復(fù)合處理用于凸輪軸代替高頻淬火的4