機(jī)床導(dǎo)軌淬火成套設(shè)備

本設(shè)備是機(jī)床導(dǎo)軌淬火的專用成套設(shè)備。本設(shè)備的主要特征是：采用IGBT超音頻感應(yīng)加熱電源，整體設(shè)計(jì)的專用三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

目前國(guó)內(nèi)尚無機(jī)床導(dǎo)軌淬火專用成套設(shè)備。大型機(jī)床廠采用價(jià)格昂貴的進(jìn)口設(shè)備，沒有進(jìn)口設(shè)備的廠家，配用電子管高頻，或可控硅中頻。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用自制，或用刨床工作臺(tái)代用等方式；制約著機(jī)床廠的專業(yè)化生產(chǎn)。

若用電子管高頻淬火，因頻率太高（200KHz），淬硬層太淺，尖角效應(yīng)強(qiáng)烈，硬度不均，磨削余量不足。若用可控硅中頻，因頻率太低。淬硬層太深，變形量過大。增大磨削工作量，硬度層不一致。并且噪音大，加熱淬火速度慢，耗電量大，成本高等。

本設(shè)備采用IGBT為主要特征器件的超音頻感應(yīng)加熱電源為加熱設(shè)備，淬層適中，硬度均勻一致，節(jié)能省電。

滾珠絲杠中頻感應(yīng)加熱淬火工藝分析

絲杠表面淬火硬度58~64HRC，兩端允許留一個(gè)導(dǎo)程的軟帶，絲杠槽底部淬火后的有效硬化層深1.6~2.4mm，淬火后絲桿彎曲度小于1.0mm。試樣預(yù)備熱處理為820℃正火 620℃回火。根據(jù)絲杠槽底部淬火后的有效硬化層深度要求，電源應(yīng)采用IGBT感應(yīng)加熱電源比較合適。按工件材質(zhì)、形狀和尺寸等技術(shù)要求，選用連續(xù)加熱和連續(xù)噴冷的方式進(jìn)行淬火。加熱時(shí)工件旋轉(zhuǎn)，淬火溫度在900~950℃范圍內(nèi)，用紅外線測(cè)溫儀測(cè)溫；淬火加熱時(shí)間非常短，因是感應(yīng)加熱，加熱速度極快，工件加熱到溫后噴冷淬火，淬火加熱時(shí)間受感應(yīng)器上移速度決定，上移速度越快，淬火加熱時(shí)間越短。噴冷介質(zhì)采用聚乙烯醇水溶液，回火方式采用油浴回火，回火溫度(180±10)℃，回火時(shí)間(5~6)h。旋轉(zhuǎn)速度：120轉(zhuǎn)左右，低了達(dá)不到要求，高了容易引起顫抖(管子本身直線度也不太高)，需無級(jí)調(diào)速。

當(dāng)工件被噴水冷卻時(shí)，上下滾輪又能夾持工件，使其不因淬火應(yīng)力的作用而變形，從而對(duì)絲杠起到減少變形的作用。在淬火時(shí)降低感應(yīng)器及淬火校正工裝向上的移動(dòng)速度，淬火時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)、淬火溫度會(huì)升高、加熱深度會(huì)加深，使絲杠表面淬火后硬化層加深及表面硬度升高，從而保證滿意的硬化層深度及表面硬度。當(dāng)工件連續(xù)加熱淬火時(shí)，上下兩組滾輪隨著感應(yīng)器上下移動(dòng)，并隨工件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生連續(xù)的校正作用。采用工裝中頻淬火，變形，淬硬層深度及硬度也更加均勻。另一種設(shè)想是設(shè)計(jì)一種裝配式可調(diào)間隙感應(yīng)器,在淬火操作過程中自動(dòng)調(diào)整好間隙至Z佳狀態(tài),如能大批量,能研究出此種全新感應(yīng)器是比較理想合算的。

冠形扇齒疊加式掃描感應(yīng)淬火工藝

汽車變速器駐車系統(tǒng)冠形扇齒是采用感應(yīng)淬火的方法對(duì)精密沖壓后的零件齒部表面進(jìn)行強(qiáng)化處理。傳統(tǒng)的感應(yīng)淬火方式是單件同時(shí)淬火,存在效率低,零件變形量大,廢品率高,個(gè)別齒端硬度不均等問題。

嵌入式單件感應(yīng)淬火工藝冠形扇齒的基體材料為45鋼,加工工藝為:45鋼卷料精密沖壓成形,然后齒面高頻感應(yīng)淬火,再低溫回火后激光焊接而成。嵌入式單件感應(yīng)淬火的工藝為:人工單件裝卸工件,感應(yīng)器不動(dòng),工件深入感應(yīng)器內(nèi),齒片上下兩側(cè)面感應(yīng)加熱;工藝參數(shù)為直流電壓170V,直流電流160A,加熱時(shí)間為3s,噴射水冷卻,冷卻時(shí)間3s。冠形扇齒疊加式掃描感應(yīng)淬火工藝精沖零件無論外形輪廓還是中心孔,尺寸精度非常高,結(jié)合軸的連續(xù)感應(yīng)淬火工藝考慮,設(shè)想使用專用夾具將單個(gè)工件疊加起來并兩端鎖緊,使之成為一個(gè)類似“異形軸”裝夾在淬火機(jī)床工位,工位在機(jī)床控制下上下移動(dòng),感應(yīng)器固定不動(dòng),對(duì)工件淬火面進(jìn)行掃描淬火,這樣將會(huì)大大減少機(jī)內(nèi)裝卸、冷卻時(shí)間。如果內(nèi)齒輪定位正確，為工件定向工位所接受，掃描機(jī)構(gòu)將把它送入感應(yīng)器。