[发明专利]喷丸强化加工条件的设定方法

说明书

技术领域

本发明涉及喷丸强化加工方法。

背景技术

喷丸强化加工方法用于向金属表面层上附加残余压缩应力。在喷丸强化加工方法中，向被加工物投射介质(投射材)。

在以往的喷丸强化加工方法中，在决定喷丸强化加工装置和介质的组合后，决定加工条件以获得被加工物所要求的强度以及覆盖范围。用于缩短喷丸强化加工所需要的时间的有效且系统的方法成为必要。

特开2006-205342号公报公示了以往的喷丸强化加工条件的设定方法。利用气体式喷丸强化装置，求出单位时间内投射的投射材的重量和达到覆盖范围100％时的弧高值之间的关系。在单位时间内投射的投射材的重量比某值大的区域中，若单位时间内投射的投射材的重量增加，则弧高值大幅降低。根据该值设定单位时间内投射的投射材重量的最佳值。

专利文献1：(日本)特开2006-205342号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种喷丸强化加工条件的设定方法以及金属零件的制造方法，能够缩短喷丸强化加工所需要的时间。

根据本发明的第一观点的喷丸强化加工条件的设定方法，其具备：在与作为喷丸强化加工装置和介质的组合的第一组合相对的多个投射条件中的每个投射条件下，根据表示阿尔门试片的弧高值相对于投射时间的变化的饱和曲线求出饱和时间的步骤；和根据饱和时间决定与所述第一组合对应的第一最佳投射条件的步骤。

优选的是，所述多个投射条件的条件因子包括第一条件因子和第二条件因子。所述多个投射条件包括第一投射条件、仅所述第一条件因子的水平与所述第一投射条件不同的第二投射条件、第三投射条件、仅所述第二条件因子的水平与所述第三投射条件不同的第四投射条件。根据所述饱和时间决定所述第一最佳投射条件的所述步骤包括：根据所述第一投射条件中的第一饱和时间和所述第二投射条件中的第二饱和时间，决定所述第一最佳投射条件中的所述第一条件因子的水平的步骤；和根据所述第三投射条件中的第三饱和时间和所述第四投射条件中的第四饱和时间，决定所述第一最佳投射条件中的所述第二条件因子的水平的步骤。

优选的是，所述喷丸强化加工装置，利用空气从喷嘴投射介质。所述第一条件因子以及所述第二条件因子为从介质流量、空气的压力、所述喷嘴和被处理面之间的距离、所述喷嘴和被处理面之间的角度、所述喷嘴的内径、以及所述喷嘴的移动速度中选择的任意两项。

优选的是，所述喷丸强化加工装置，利用叶轮投射介质。所述第一条件因子以及所述第二条件因子为从所述叶轮的转速、所述叶轮和被处理面之间的距离、所述叶轮和被处理面之间的角度、喷射口的大小、被处理物的移动速度、以及被处理物的转速中选择的任意两项。

优选的是，所述喷丸强化加工条件的设定方法，还具备：所述喷丸强化加工装置在所述第一最佳投射条件下向试验片投射介质的步骤；和求出所述试验片中的压痕面积率的分布和投射时间的关系的步骤；和根据所述压痕面积率的分布和投射时间的关系，求出所述试验片上的所述压痕面积率饱和的区域的面积或宽度与所述投射时间之间的关系的步骤。所述压痕面积率表示在单位面积内的由介质形成的压痕所占的面积。

优选的是，所述喷丸强化加工条件的设定方法，并且具备根据所述面积或所述宽度与所述投射时间之间的关系而决定加工区(spot)移动条件的步骤。所述加工区移动条件表示加工区所移动的相互平行的移动轨迹的间距，所述加工区是在所述喷丸强化加工装置对被加工物进行加工时介质撞击的所述被加工物的区域。

优选的是，所述喷丸强化加工条件的设定方法，还具备：在与所述第一最佳投射条件对应的强度与被加工物所要求强度不符时，在与作为喷丸强化加工装置和介质的组合的第二组合相对的多个投射条件中的每个投射条件下，求出饱和时间的步骤；和根据与所述第二组合对应的所述饱和时间而决定与所述第二组合对应的第二最佳投射条件的步骤。

优选的是，所述喷丸强化加工条件的设定方法，并且具备求出所述第一最佳投射条件下的强度的步骤。

优选的是，所述喷丸强化加工条件的设定方法，还具备：利用在求出所述饱和时间的步骤中所使用的阿尔门试片，在所述多个投射条件中的每个投射条件下，求出覆盖范围为100％时的投射时间即覆盖范围时间的步骤；和根据所述覆盖范围时间决定与所述第一组合对应的第三最佳投射条件的步骤；和根据所述第一最佳投射条件以及所述第三最佳投射条件决定第四最佳投射条件的步骤。