[发明专利]一种提高汽车制动凸轮轴耐磨性的装置与方法

说明书

本发明涉及一种提高汽车制动凸轮轴耐磨性的装置与方法，包括激光冲击强化系统与PLC控制系统，涉及激光加工处理领域。所述制动凸轮轴由三抓卡盘夹紧并固定在所述水平移动工作台上；所述PLC控制系统可以控制所述第一步进电机沿Y方向运动，并根据所述光斑检测装置的反馈结果进行位置调整，以保证激光光斑直径保持不变，进而提高激光冲击强化的效果。所述第二步进电机沿X方向运动。本发明协同性高，实现全自动控制。通过多次激光冲击诱导等离子体爆炸产生冲击波作用在所述制动凸轮轴，可以产生明显的残余压应力，提高表面硬度，能够显著提升所述制动凸轮轴的耐磨性，延长其使用寿命。

技术领域

本发明属于激光加工处理技术领域，特指一种提高汽车制动凸轮轴耐磨性的装置与方法。

背景技术

现如今，汽车行业的蓬勃发展对汽车生产的各个领域提出了更高的要求。汽车制动领域也要求更可靠的、更安全的制动。鼓式制动器是利用制动传动机构使制动蹄将制动摩擦片压紧在制动鼓内侧，从而产生制动力，根据需要使车轮减速或在最短的距离内停车，以确保行车安全。

制动凸轮轴鼓式制动器中连接调整臂与刹车蹄的制动机构。在制动器制动过程中,制动气室通过调节臂带动凸轮轴旋转,两个制动蹄的滚轮分别在凸轮轴的两个曲面上滚动,从而带动两个制动蹄同时以相同的速度向外张开,使摩擦片与制动鼓接触而产生制动摩擦,达到制动目的。但由于摩擦的缘故，制动凸轮轴凸轮面的磨损不可忽视，磨损会导致凸轮轴的寿命降低，制动蹄会在磨损凸轮面产生振动，影响车辆制动效果，极有可能引起交通事故。

激光冲击强化技术，通过激光脉冲诱导产生的冲击波在凸轮轴凸轮面上产生较深的残余压应力层，改变材料的显微组织结构和力学性能，提高硬度，从而使得凸轮面的耐磨性得到显著的提升。

发明内容

本发明目的在于提供一种提高汽车制动凸轮轴耐磨性的装置与方法，用来提高制动凸轮轴的使用寿命。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：一种提高汽车制动凸轮轴耐磨性的装置，包括制动凸轮轴，所述制动凸轮轴一端装夹在夹具台上，另一端通过顶尖进行支撑定位；所述夹具台和所述顶尖固定在水平移动工作台上，所述夹具台能够带动所述制动凸轮轴沿其中心轴线转动；所述制动凸轮轴上方设置有激光加工装置和喷水装置。

上述方案中，所述激光加工装置包括激光器和反射集成箱，所述激光器依次与扩束镜、第二全反镜、第三全反镜光连接；所述反射集成箱内设有第一全反镜和聚焦透镜，所述第一全反镜、所述聚焦透镜和所述第三全反镜光连接；所述反射集成箱通过第二丝杠螺母和第二步进电机连接。

上述方案中，所述制动凸轮轴的上方还设置有光斑检测装置，所述光斑检测装置用来检测所述聚焦透镜聚焦的激光光斑直径。

上述方案中，所述水平移动工作台、所述激光器、所述光斑检测装置和所述第二步进电机均与PLC控制系统连接。

上述方案中，所述水平移动工作台通过第一丝杠螺母与第一步进电机连接，所述第一步进电机与所述PLC控制系统连接。