[发明专利]检查和再磨光工程部件的方法

说明书

交叉引用的相关申请 

本申请要求2007年8月28日申请的美国临时申请第60/966417号的优先权，其的内容在此以它们全部引入作为参考。 

发明背景 

1.发明领域

本发明通常涉及使用消减表面工程技术(subtractive surfaceengineering techinques)来将金属部件再磨光(refurbishing)或者恢复回可接受的使用状况的方法，该消减表面工程技术将部件保持在几何公差内。该方法具体可以用于将部件制造或者抛光到金属与金属接触机构中所用的严格的公差内，以及用于原始制造几何形状说明书不存在或者不能获得之处。该方法进一步涉及一种评价这样的用于再磨光的部件以及其的再磨光产物的方法。 

2.相关领域说明 

用过的、旧的或者损伤的高价值金属部件和在存储、处理、组装和运输过程中损伤的新部件，包括凸轮轴杆，曲柄轴杆，轴承，齿轮等，有时候可以通过再次研磨或者重新加工(例如研磨，覆条等等)该部件的临界使用表面来进行再磨光。如果该操作是成功的，则部件可以重新投入使用，其的成本低于用新零件替换该部件的情况。但是，为了做到这样，机械师必须具有该部件的工程说明图(ESD)或者相当的说明页，以便能够正确的再磨光所述的临界表面。该ESD将包含信息例如用于原始制造该部件的全部的尺寸，全部尺寸的公差，该部件的材料和热处理，等等。需要这种信息来使得机械师能够正确的再次研磨或者重新加工该部件的临界表面和检查结果。 

同样，通常复杂的和昂贵的特殊加工部件(CST)需要夹持该金属部件来用于任何的再次研磨或者重新加工操作和/或部件的具体检查。机械师必须具有一套这样的CST，或者能够制造合适的工具来夹持和/或检查该部件。 

因为再磨光经常是在设备上进行的，而非在原始的设备制造厂(OEM) 进行的，因此ESD和/或CST很可能无法获得和不可能从OEM得到。实际上许多OEM不会将他们的ESD给予第三方。因此十有八九，这些部件将会非常浪费的被废弃。在许多情况中，不再生产替换部件或者需要长的订货购买时间。这会导致昂贵的机器利用率的损失或者导致加工所用的部件的整个机器的过早报废。 

另外，即使能够获得ESD和CST，但是仍然需要相当大量的人力和昂贵的装置来安装和进行再次研磨或者重新机械加工。对于仅仅一个单独的零件项(item)来说，重新机械加工的成本相对于所需的工作是不划算的。这通常是这样的情况，即，检修单个机器时；需要对少量的不同形状和尺寸的不同部件进行再磨光。通过再次研磨或者重新机械加工方法来进行再磨光的成本是非常昂贵的，因此不具有商业可行性。 

另外的问题是保持原始的公差。在某些情况中，再次研磨会除去过多的材料，以至于该部件变得偏小。在开始工作之前这并不总是能够确定的，并且在这样的方法中大量的废料片相当大的提高了所述工作的整体成本。通常再次研磨操作包含将所述部件安装和校准到磨具或者车床上，进行第一次通过，检查和调整该部件的对准，并且进行另一次通过来除去期望量的材料。有时候只是为了达到正确的对准就会需要多次的通过。在某些方法中，在单次通过中能够有效研磨的材料的最小量是10-20微米。如果需要三次通过来完成该部件的加工，则会除去多到60微米。例如，对于其中已经从轮齿的两个面上除去材料的齿轮齿来说，会产生120微米的总尺寸变化。 

另外一个问题是这些再磨光加工会导致表面材料移动、变形、侵入、撕裂、污点和/或金属重叠。这些在下文中称作“表面扭曲”形式的材料损坏会掩蔽检查技术的效力，以至于无法鉴别表面损伤和使得部件在没有成功复原的情况下重新投入使用。