CN102341217B - 喷丸强化加工条件的设定方法 - Google Patents

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Abstract

一种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第一组合对应的第一最佳投射条件的步骤。

Description

喷丸强化加工条件的设定方法
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。
根据本发明的第二观点的喷丸强化加工条件的设定方法,还具备:喷丸强化加工装置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。
根据本发明的第三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覆盖范围相对于投射时间的变化的饱和曲线求出覆盖范围为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、和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。根据所述覆盖范围时间决定所述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覆盖范围时间和所述第二投射条件中的第二覆盖范围时间,决定所述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覆盖范围时间和所述第四投射条件中的第四覆盖范围时间,决定所述最佳投射条件中的所述第二条件因子的水平的步骤。
根据本发明的第四观点的金属零件的制造方法,其具备:决定喷丸强化加工条件的步骤;和根据所述喷丸强化加工条件对被加工物进行加工的步骤。决定所述喷丸强化加工条件的所述步骤包括: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;和根据所述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。
根据本发明的第5观点的金属零件的制造方法,其具备:决定喷丸强化加工条件的步骤;和根据所述喷丸强化加工条件对被加工物进行加工的步骤。决定所述喷丸强化加工条件的所述步骤包括:所述喷丸强化加工装置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;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移动条件的步骤。所述加工区移动条件表示加工区的移动条件,所述加工区是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。
根据本发明的第6观点的金属零件的制造方法,其具备:决定喷丸强化加工条件的步骤;和根据所述喷丸强化加工条件对被加工物进行加工的步骤。决定所述喷丸强化加工条件的所述步骤包括: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覆盖范围相对于投射时间的变化的饱和曲线求出覆盖范围为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最佳投射条件的步骤。
根据本发明,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。
附图说明
本发明的上述目的、其他目的、效果、以及特征,参照附图而由实施方式的描述将会更加明确。
图1是本发明的第一实施方式的喷丸强化加工方法的流程图。
图2是决定喷丸强化加工条件的步骤的流程图。
图3是决定对应装置以及介质的组合的最佳加工条件的步骤的流程图。
图4是决定最佳投射条件的步骤的流程图。
图5是表示喷丸强化加工装置的投射部和被加工物面的位置关系的概略图。
图6是表示投射条件的表格。
图7是表示弧高值和投射时间的关系的图表。
图8A是表示强度及饱和时间与压力之间的关系的图表。
图8B是表示强度以及饱和时间和介质流量之间的关系的图表。
图8C是表示强度及饱和时间与投射角度之间的关系的图表。
图8D是表示强度及饱和时间与投射距离之间的关系的图表。
图9是决定加工区移动条件的步骤的流程图。
图10表示用于求出压痕面积率分布和投射时间之间的关系的试验片。
图11是表示压痕面积率分布和投射时间之间的关系的图表。
图12是表示有效处理宽度和投射时间之间的关系的图表。
图13是表示加工区移动轨迹的概略图。
图14是表示有效处理宽度和投射时间之间的关系的图表。
图15是表示每单位面积的处理时间和投射时间之间的关系的图表。
图16是决定本发明的第二实施方式的最佳投射条件的步骤的流程图。
图17是表示投射条件的表格。
图18是决定本发明的第三实施方式的最佳投射条件的步骤的流程图。
图19是表示覆盖范围和投射时间之间的关系的图表。
具体实施方式
下面,参照附图对根据本发明的喷丸强化加工条件的设定方法以及喷丸强化加工方法的具体实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是本发明的第一实施方式的喷丸强化加工方法的流程图。喷丸强化加工方法包括步骤S1及S2。在步骤S1中,决定喷丸强化加工条件。在步骤S2中,根据在步骤S1中决定的条件对被加工物进行加工。
参照图2,决定喷丸强化加工条件的步骤S1包括步骤S11~S13。在步骤S11中,决定喷丸强化加工装置和介质的组合。在此,决定使用空气式喷丸强化加工装置的哪个机种或者使用机械式喷丸强化加工装置的哪个机种这样具体地决定成为评价对象的喷丸强化加工装置。气体式喷丸强化加工装置利用空气从喷嘴投射介质。机械式喷丸强化加工装置利用叶轮投射介质。并且,从所决定的喷丸强化加工装置中可使用的、且按照一定品质基准进行管理的介质中决定其一。通过使用按照一定品质基准进行管理的介质,确保了喷丸强化加工的再现性。所谓的按照一定品质基准进行管理的介质,例如,是以公共标准规定的介质。在步骤S12中,决定与在步骤S11中决定的组合对应的最佳加工条件。在步骤S13中,在使用在步骤S11中决定的喷丸强化加工装置及介质并根据步骤S12中决定的最佳加工条件对被加工物进行加工的情况下,判断是否满足被加工物所要求的强度。在不满足强度要求的情况下,返回步骤S11。在满足强度要求的情况下,进入步骤S2。
参照图3,决定最佳加工条件的步骤S12包括步骤S20以及S30。在步骤S20中,决定在步骤S11中决定的喷丸强化加工装置投射步骤S11中决定的介质时的最佳投射条件。在步骤S30中,决定加工区移动条件。加工区移动条件表示在步骤S11中决定的喷丸强化加工装置在对被加工物进行加工时,作为介质撞击的所述被加工物的区域的加工区(spot)的移动条件。
参照图4,决定最佳投射条件的步骤S20,包括步骤S21~S26。
在步骤S21中,决定评价对象条件因子。对于气体式喷丸强化加工装置的评价对象条件因子例如是介质流量(kg/分)、空气的压力(MPa)、作为气体式喷丸强化加工装置的投射部的喷嘴和被处理物面之间的距离(投射距离)、喷嘴和被处理面之间的角度(投射角度)、喷嘴内径、以及喷嘴的移动速度。对于机械式喷丸强化加工装置的评价对象条件因子例如是作为机械式喷丸强化加工装置的投射部的叶轮的转速(rpm)、叶轮和被处理物面之间的距离(投射距离)、叶轮和被处理物面之间的角度(投射角度)、向被处理物喷射介质的喷射口的大小、被处理物的移动速度、以及被处理物的转速(rpm)。
参照图5,表示了喷丸强化加工装置的投射部1和被加工物面2的距离D和投射部1和被加工物面2的角度θ。
在步骤S22中,决定多个投射条件。例如,多个投射条件的条件因子包括作为在步骤S21中决定的条件因子的流量、压力、角度、距离等。图6表示多个投射条件中所包含的投射条件1-1~1-3。投射条件1-1~1-3中仅流量的水平相互不同,其他的条件因子的水平相同。多个投射条件包括仅压力的水平不同的投射条件群、仅角度的水平不同的投射条件群和仅距离的水平不同的投射条件群。
在步骤23中,在步骤22中决定的多个投射条件中的每个投射条件下,做出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。图7表示根据在某投射条件下使投射时间为5秒、10秒、20秒、40秒时的弧高值而得到的饱和曲线10.
在步骤24中,根据在步骤S23中得到的饱和曲线,求出在步骤S22中决定的多个投射条件中的每个投射条件下的强度以及饱和时间。参照图7,说明求出强度以及饱和时间的方法。根据美国的航空宇宙标准AMS-S-13165A,把即使将投射时间增大2倍弧高值的增量也在10%以下的饱和曲线10上的点11称为饱和点11,饱和点11的弧高值为强度I,饱和点11的投射时间为饱和时间S。
在步骤S25中,决定各条件因子下的最佳水平以使饱和时间最短。例如,图8A表示如上述所得强度和压力的关系以及饱和时间和压力的关系。根据饱和时间和压力的关系,决定压力的最佳水平为0.3MPa以上。图8B表示如上述所得强度和流量的关系以及饱和时间和流量的关系。根据饱和时间和流量的关系,决定流量的最佳水平为4Kg/分。图8C表示如上述所得强度和角度的关系以及饱和时间和角度的关系。根据饱和时间和角度的关系,决定角度的最佳水平为90度。图8D表示如上述所得强度和距离的关系以及饱和时间和距离的关系。根据饱和时间和距离的关系,决定距离的最佳水平为200mm以下。
在步骤26中,决定与在步骤S11中决定的喷丸强化加工装置以及介质的组合对应的最佳投射条件。最佳投射条件为在步骤S25中决定的各条件因子的最佳水平的组合。
如图6所示投射条件1-2符合在步骤S16中决定的最佳投射条件。因此,由图8B求出最佳投射条件下的强度。因此,可根据步骤S11中决定的喷丸强化加工装置以及介质的组合有效地(短处理时间)得到的强度由图8B可知为0.011inchN。另外,也可再次试验而求出最佳投射条件下的强度。
在步骤S26后,进入步骤S30。
如上述所示,根据饱和时间,决定在使用步骤S11中决定的组合进行加工时的处理时间变短的最佳投射条件。一般可以认为,饱和时间越短则覆盖范围成100%的覆盖范围时间越短。跟覆盖范围时间相比,饱和时间易于决定。
若使加工区的移动条件最佳化,则可进一步缩短处理时间。以下,对决定加工区移动条件的步骤S30进行说明。
参照图9,步骤S30包括步骤S31~S33.
对步骤S31进行说明。图10表示在步骤S31中使用的试验片5。试验片5为阿尔门试片、或者,由与被处理物相同材质形成的板材。试验片5优选相对于后述的有效处理宽度(面积)足够大。在步骤S31中,在步骤S11中决定的喷丸强化加工装置在步骤S20中决定的最佳投射条件下,将步骤S11中决定的介质向试验片5投射。此时的投射时间例如在包含最佳投射条件下的饱和时间的范围内设定3水平程度。在此,喷丸强化加工装置的投射部和试验片5也能够以一定条件做相对移动。在这种情况下,例如,投射部做平行移动或摇摆移动,以使作为介质撞击区域的加工区沿试验片5的中心线4做往返移动。试验片5的中心线4方向的长度为X。
在步骤S31中,用放大镜观察进行投射后的试验片5的表面,对于试验片5的表面上所定义的多个面积率计算区域7的每个面积率计算区域,计算出压痕面积率。在试验片5的中心线4的两侧,沿与中心线4在中心位置6正交的直线配置多个面积率计算区域7。多个面积计算区域7为相同形状并且相同大小的区域。各面积计算区域7,例如,是2.56mm见方的矩形区域。图示有表示面积率计算区域7的测定位置的数字。距离中心位置6越远该数字的绝对值则越大,该数字的符号在中心线4的一侧为正,中心线4的另一侧为负。压痕面积率表示单位面积内的由介质形成的压痕(凹陷)所占的面积。
在步骤S31中,求出试验片5的压痕面积率的分布和投射时间的关系。图11表示试验片5中的压痕面积率的分布和投射时间的关系。图11的纵轴及横轴分别为压痕面积率及试验片5上的测定位置。在图11中,表示了对于投射时间为1、2、3、4秒的各个情况下的压痕面积率和测定位置的关系。
在步骤S32中,根据图11所示压痕面积率的分布和投射时间的关系,对于投射时间为1、2、3、4秒的各个情况,求出试验片5上的压痕面积率饱和的区域的宽度。压痕面积率饱和的区域为覆盖范围达到100%以上的区域。压痕面积率饱和的区域的宽度,被称为有效处理宽度。另外,替代试验片5上的压痕面积率饱和的区域的宽度(有效处理宽度),也可使用该区域的面积(有效处理面积)。图12表示有效处理宽度和投射时间的关系。图12的纵轴为有效处理宽度,横轴为投射时间。投射时间增加则有效处理宽度增加,但若投射时间超过1秒,则有效处理宽度的增加将变缓慢。
在步骤S33中,由图12的有效处理宽度和投射时间的关系决定加工区移动条件。参照图13,当在步骤S11中决定的喷丸强化加工装置对被加工物进行加工3时,使作为介质撞击的被加工物3的区域的加工区沿移动轨迹4A~4C分别做往复移动。移动轨迹4A~4C相互平行。在此,移动轨迹4A~4C的方向的被加工物3的长度为Y,移动轨迹4A~4C的间距为P。间距P为移动轨迹4A~4C之中相邻的轨迹间的间隔。在图12中,由于投射时间为1秒时的有效处理宽度是25mm,因而间距P为25mm,且使加工区分别沿移动轨迹4A~4C往复移动的投射时间为1秒的(Y/X)倍,将这些决定为加工区移动条件。
对步骤S30的其他例子进行说明。图14表示了有效处理宽度w和投射时间t的关系的其他例子。在投射时间t中,长度为X、宽度为w的矩形区域内的覆盖范围在100%以上。即,面积Xw在时间t内被处理。在此,由于长度X为常数,并与每单位面积的处理时间t/w成正比。图15表示由图14的有效处理宽度w和投射时间t的关系而求出的t/w和t的关系。在此情况下,根据t/w的值为最小的t值1.5秒和此时的有效处理宽度9mm,决定加工区移动条件:间距P为9mm且使加工区分别沿移动轨迹4A~4C往复移动的投射时间为1.5秒的(Y/X)倍。
另外,在应处理被加工物已具体决定时,优选在步骤S20之后并且在步骤S30之前执行步骤S13。
另外,在步骤S20中,也可在固定了特定条件因子的水平的基础上决定其他条件因子的最佳水平。例如,在被处理物的表面有很多凹凸,以投射角度90度不能投射到被处理物的表面全体的情况下,可在将投射角度固定为45度后,决定其他条件因子的最佳水平。
(第二实施方式)
本发明的第二实施方式的喷丸强化加工条件的设定方法,除用决定最佳投射条件的步骤S210替换步骤S20这点外,与第一实施方式的喷丸强化加工条件的设定方法相同。
如图16所示,步骤S210具备所述的步骤S21~S24和步骤S211~S214。在步骤S211中,与步骤S25同样地判定各条件因子中饱和时间为最短的水平。在步骤S212中,在步骤S211中,在判定的水平的邻近实施追加试验。
图17表示追加试验中的投射条件的例子。投射条件1-4除流量为3kg/分这点外,与投射条件1-2相同。投射条件1-5除流量为5kg/分这点外,与投射条件1-2相同。投射条件1-6除压力为0.2MPa这点外,与投射条件1-2相同。对于各投射条件求出强度和饱和时间。
在步骤S213中,根据在步骤S212中求出的饱和时间和步骤S24中求出的饱和时间,决定各条件因子的最佳水平。
在步骤S214中,决定对应在步骤S11中决定的喷丸强化加工装置以及介质的组合的最佳投射条件。最佳投射条件为步骤S213中决定的各条件因子的最佳水平的组合。
(第三实施方式)
本发明的第三实施方式的喷丸强化加工条件的设定方法,除用步骤S220替换步骤S20并除去步骤S30这点外,与第一或第二实施方式的喷丸强化加工条件的设定方法相同。
参照图18,步骤S220具备所述的步骤S21~S26和步骤S221~S224。在步骤S221中,使用在步骤S23中使用的阿尔门试验片,在步骤S22中决定的多个投射条件中的每个投射条件下,求出阿尔门试验片全面的覆盖范围和投射时间的关系。覆盖范围例如根据对如JIS B2711的附录中的覆盖范围判定用的照片和阿尔门试片表面进行比较而被判断。并且,对于各投射条件,求出如图19所示的表示覆盖范围相对于投射时间的变化的饱和曲线。图19的纵轴为覆盖范围,横轴为投射时间。并且,根据饱和曲线,求出覆盖范围成100%时的投射时间即覆盖范围时间C。如此,在多个投射条件中的每个投射条件下,求出覆盖范围时间。
在步骤S222中,以使覆盖范围时间最短的方式决定各条件因子的最佳水平。
在步骤S223中,决定与步骤S11中决定的喷丸强化加工装置以及介质的组合对应的最佳投射条件。最佳投射条件为步骤S222中决定的各条件因子的最佳水平的组合。
在步骤S224中,根据步骤S26中决定的最佳投射条件和步骤S223中决定的最佳投射条件,求出一个最佳投射条件。例如,可通过选择步骤S26中决定的最佳投射条件以及步骤S223中决定的最佳投射条件的一方,而决定步骤S224中的最佳投射条件,也可根据步骤S223中决定的最佳投射条件修正步骤S26中决定的最佳投射条件而决定步骤S224中的最佳投射条件。
在本实施方式中,在步骤S2中,根据在步骤S224中决定的最佳投射条件对被加工物进行加工。
仅根据饱和时间所决定的最佳投射条件下的覆盖范围时间可能较长。根据本实施方式,决定最佳投射条件以确实缩短覆盖范围时间。
另外,也可不根据饱和时间决定最佳投射条件,而仅根据覆盖范围时间决定最佳投射条件。
所述各实施方式的喷丸强化加工方法可适用于金属零件的制造方法中。
以上参照实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不被所述实施方式所限定。可对所述实施方式进行各种变更。
本说明书主张2009年3月4日提出的日本专利申请2009-050673号的优先权,其公示内容全部包含于本说明书中。

Claims (17)

1.一种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
根据所述饱和时间来决定与所述第一组合对应的第一最佳投射条件的步骤,
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。
2.如权利要求1所述的喷丸强化加工条件的设定方法,
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。
3.如权利要求1所述的喷丸强化加工条件的设定方法,
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。
4.如权利要求1所述的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。
5.如权利要求4所述的喷丸强化加工条件的设定方法,
还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。
6.如权利要求1~3中任一项所述的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。
7.如权利要求1~3中任一项所述的喷丸强化加工条件的设定方法,
还具备求出所述第一最佳投射条件下的强度的步骤。
8.如权利要求1~3中任一项所述的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。
9.一种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覆盖范围相对于投射时间的变化的饱和曲线求出覆盖范围为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最佳投射条件的步骤,
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、和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,
根据所述覆盖范围时间决定所述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覆盖范围时间和所述第二投射条件中的第二覆盖范围时间,决定所述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覆盖范围时间和所述第四投射条件中的第四覆盖范围时间,决定所述最佳投射条件中的所述第二条件因子的水平的步骤。
10.一种金属零件的制造方法,其具备:
决定喷丸强化加工条件的步骤;和
根据所述喷丸强化加工条件对被加工物进行加工的步骤,
决定所述喷丸强化加工条件的所述步骤包括:
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
根据所述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,
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。
11.如权利要求10所述的金属零件的制造方法,
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。
12.如权利要求10所述的金属零件的制造方法,
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。
13.如权利要求10所述的金属零件的制造方法,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。
14.如权利要求13所述的金属零件的制造方法,
还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。
15.如权利要求10~12中任一项所述的金属零件的制造方法,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。
16.如权利要求10~12中任一项所述的金属零件的制造方法,还具备求出所述第一最佳投射条件下的强度的步骤。
17.如权利要求10~12中任一项所述的金属零件的制造方法,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。
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