[发明专利]一种激光淬火变形的补偿方法及滑槽的加工方法

说明书

本发明公开了一种激光淬火变形的补偿方法及滑槽的加工方法，属于机械加工技术领域。所述补偿方法包括：建立工件的热力学模型，所述热力学模型用于模拟所述工件进行激光淬火处理前后尺寸的变化；对试验件进行激光淬火处理，并测量所述试验件进行激光淬火处理前后的尺寸，所述试验件的材料和形状均与所述工件相同；根据所述试验件进行激光淬火处理前后的尺寸，对所述热力学模型进行优化；利用优化后的热力学模型，确定所述工件激光淬火处理前的尺寸，以使所述工件进行激光淬火处理后的尺寸达到要求的尺寸；按照确定的尺寸加工所述工件。本发明可实现对激光淬火变形的补偿。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种激光淬火变形的补偿方法及滑槽的加工方法。

背景技术

激光淬火(英文：laser-quenching)是利用激光将材料表面加热到相变点以上，材料先转变为奥氏体，随着材料自身冷却，奥氏体又转变为马氏体，从而使材料表面硬化的淬火技术。

通常激光淬火处理的材料表面光滑，变形很小，不需要后续加工即可直接装配使用。但是如果材料所对应工件的长宽比很大，那么激光淬火在材料表面造成的微小变形都会在工件上得到放大，造成工件的尺寸不能满足技术要求。

发明内容

为了解决现有技术激光淬火无法满足长宽比很大的工件的加工要求的问题，本发明实施例提供了一种激光淬火变形的补偿方法及滑槽的加工方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种激光淬火变形的补偿方法，所述补偿方法包括：

建立工件的热力学模型，所述热力学模型用于模拟所述工件进行激光淬火处理前后尺寸的变化；

对试验件进行激光淬火处理，并测量所述试验件进行激光淬火处理前后的尺寸，所述试验件的材料和形状均与所述工件相同；

根据所述试验件进行激光淬火处理前后的尺寸，对所述热力学模型进行优化；

利用优化后的热力学模型，确定所述工件激光淬火处理前的尺寸，以使所述工件进行激光淬火处理后的尺寸达到要求的尺寸；

按照确定的尺寸加工所述工件。

可选地，所述建立工件的热力学模型，包括：

在有限元分析软件中建立所述工件的有限元模型；

在所述有限元模型上仿真所述工件进行激光淬火过程中的热传递过程，得到所述工件进行激光淬火过程中的温度场；

在所述有限元模型上仿真所述工件进行激光淬火过程中的热变形过程，得到所述工件进行激光淬火过程中的应力场，所述有限元模型、所述温度场和所述应力场组成所述热力学模型。

可选地，所述对试验件进行激光淬火处理，包括：

按照预定的工艺参数对所述试验件进行激光淬火处理，所述预定的工艺参数为对所述工件进行激光淬火处理的工艺参数。

可选地，所述测量所述试验件进行激光淬火处理前后的尺寸，包括：

将所述试验件沿所述试验件的长度方向分成多段；

分别测量每段试验件沿所述试验件的长度方向上各个位置的宽度，并记录每段试验件测量的最大宽度。

优选地，每段试验件的长度相等。

可选地，所述根据测量的试验件进行激光淬火处理前后的尺寸，对建立的热力学模型进行优化，包括：

根据对所述试验件进行激光淬火处理的工艺参数，对所述热力学模型模拟的工件施加热载荷，得到所述热力学模型模拟的工件进行激光淬火后的尺寸，所述热力学模型模拟的工件进行激光淬火前的尺寸与所述试验件进行激光淬火前的尺寸一样；