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滚珠丝杠表面感应淬火

滚珠丝杠是一种将旋转运动与直线运动相互转化的滚动功能部件淬火成套设备,具有平稳传动、的功能,一直以来被广泛应用于机床传动、数控设备、自动化控制等方面。淬火后的丝杠硬度高、脆性大,校正工作难度较大,不利于产品的大批量生产,因此要求淬火时对丝杠径跳进行严格控制。对于螺距变形量的要求是基于一般企业的滚珠丝杠的生产大部分是先开滚道再淬火。

滚珠丝杠表面感应淬火基本工艺: 对丝杠滚道进行淬火,应制作与丝杠外形尺寸相匹配的淬火感应器, 热处理工艺参数:奥氏体化温度860~880℃, 经冰冷处理后的滚珠丝杠在后续加工或使用过程中基本不存在因为组织转变而影响尺寸精度的现象泵管内壁淬火设备。通过大量工艺试验,确保生产工艺的可靠性与稳定性。针对每一系列的滚珠丝杠,首先根据其淬火硬化层组织和深度要求进行工艺试验,确定一个工艺参数调节范围。其次,在实际生产时还必须在参数范围内适当调整,使丝杠的淬火硬度和螺距变形量符合要求。

要完成对机床导轨的淬火，除了有好的电源之外，还要有一整套的运动机构链轮淬火设备。

运动机构从运动特征上分，主要有二类：一类是设备不动；床身运动。这一种由于床身一般比较庞大，笨重，致使运动机构较大，另外所占车间长度至少为床身长度的二倍。

另一类是床身不动，加热设备运动，这样设备所需车间长度大体为床身长度。运动所承载的重量不太大，运动机构比较轻巧。

我们采用第二种运动方案：

这样一来，由于电源，淬火变压器，水冷部分，淬火液喷淋部分是一整套的一个系统。因此需整体进行运动，这也是本设备的特征之处。

另外，在高度方向上，为适应不同的床身高度，感应器也需运动。为在宽度方向上适应不同的床身宽度，在横向上也需运动。

本设备的主要特征是，电源柜，变压器柜，连同感应器，水冷系统组成统一设计的成套系统。进行纵向（沿床身长度方向）运动，和横向运动（垂直于床身长度方向的运动）。变压器连同感应器，进行高度方向的运动。

这是一款新型的机床导轨淬火成套设备，包括了260KW超音频加热电源及机械运动工装及感应器三大部分组合而成，主要针对机床导轨表面淬火而设计的成套设备，此设备由电源变压器、感应器、水冷系统统一设计制造成一套系统，体积小巧，占地面积不大，可完成对导轨表面的自动化淬火过程，纵向行程可选择4m、8m、12m等。更多详情可致电咨询。

 今天为大家推荐的此款“机床导轨淬火设备-超音频”采用的是对导轨表面淬火的方式，是一种感应加热的新工艺。

半轴淬火机床表面淬火存在问题及今后改进设想

半轴淬火机床淬火经过多次摸索试验及小批,证明采用变参数的连续淬火法能够得到符合设计要求的均匀淬火层, 但是, 在具体中也暴露了一些问题,影响淬火质量的稳定。

起始部位端面间隙的调整困难, 调大了,端面到温滞后太多, 侧面出现过热现象, 调小了, 又会接触端面引起打火, 零件。 靠操作者肉眼观察, 手工控制常出问题。加限位器控制则由于半轴长度方面精度不严, 而间隙影响又敏感, 难见收效。

改进设想: 感应器本身涂 0.2 mm 左右厚绝缘层( 搪瓷等无机涂料) , 或上下与机床绝缘, 使半轴处于电悬浮状态。这样一来, 即使感应器接触上工件也不会引起打火, 操作安全、方便。其次, 操作程序较复杂, 每次淬火都需专人调整电参数, 若调整不及时还将有可能产生温度过高过低现象, 影响淬火质量。改进设想: 调整旋钮和仪表移至操纵盘附近, 方便调节, 或机床加装拨动开关, 到位即自动调节。另一种设想是设计一种装配式 可 调 间 隙 感 应器, 在淬火操作过程中自动调整好间隙至Z佳状态,如能大批量, 能研究出此种全新感应器是比较理想合算的。笔者认为, 作出一些改进之后, 半轴中频感应加热淬火将可达到半机械化的水平, 满足大批量的要求。

抽油杆淬火调质线电源的特点

在本套系统中设计使用在国内具有水平的扫频式恒功率耐冲击型抽油杆淬火调质线电源。其主要特点如下：

1）电源外壳采用标准GGD外壳，可以任意拼装组合。两台电源的外形尺寸都为：高2000mm*宽950mm*深900mm。

2）两套设备四台台电源共用一台800Kw低压开关柜。控制系统全数字化，无继电控制控制系统采用大规模可编程逻辑阵列模块集成控制，单块板结构。各种信号的运算处理及其相应动作的执行都按程序自动进行。用数字控制系统代替各种继电控制回路所要完成的功能。

3）扫频式启动方式，具有的启动成功率

4）具有快速响应特性的调节器

根据供方在工件加热的实际使用情况下所获得的经验，设计了的调节器，其响应时间小于100mS，完全适合于抽油杆淬火调质线电源在负载突变的情况下适应快速响应的使用要求。

5）电源恒功率输出，可保证高的功率因数

6）完善可靠的保护功能

本控制线路设有过流、过压进线缺相、电源欠电压、冷却水压过低和冷却水温过高等各项保护措施。保护了各项保护功能的灵敏度及可靠性。本套系统为水冷却设备，为了设备的安全可靠运行，故应对冷却水的水温进行多点实时监控。我公司针对水温监控重要性，设计了一套具有特色的仪表。在每一只可控硅上均装有两个温度检测点，并具在每一台谐振电容器及各感应线圈上也装有相同的温度检测点。并在设备的总进水口加装带保护信号的水流量开关。

由于零件淬火部位空间小,感应器制作难度大

磁力线密度小,逸散严重,导致端面加热速度慢、加热温度低,当延长时间达到淬火加热温度时,淬硬层深超差,不能满足技术要求,同时,平面感应器难以实现外圆感应加热淬火;由于零件淬火部位空间小,制作的感应器有效截面小,同时满足感应器有效冷却和实现淬火自喷冷却难度较大。为解决以上难题,达到在同一感应器上互为直角的外圆和端面同时感应加热淬火的目的,在感应器设计及制作中采取了如下措施。在邻近效应影响下,圆柱面吸收的磁力线密度大于下端面,感应电流集中于相邻零件圆柱表面,在加热过程中,圆柱面易被加热,而下端面磁力线密度小,不易被加热。鉴于此情况,将感应器的内腔设计为内锥面,以求通过扩大感应器与零件外圆的间隙,减少磁力线在外圆截面上的分布;与外圆间隙相比,下端面间隙小,考虑到零件的直角结构会使磁力线的密度集中于直角的尖角处,形成尖角效应,使尖角处加热温度高,故将感应器下端面设计成直角两端面。感应加热过程中,淬火液采用外喷供给方式。

试验得出的淬火质量的几个关键原因

采用同一中频感应淬火参数,对于热处理项目进行检测,我们发现:

(1)正火工件的感应淬火组织,马氏体较粗大。

(2)正火处理的工件感应淬火后硬化层相对于调质硬化层要浅一些。

(3)表面硬度也比调质的低1~3HRC(但是一旦增加感应淬火时间,正火工件和调质工件的表面硬度和硬化层没有太大的区别,但是组织相比较更粗)。

(4)正火工件的变形规律性不强。调质工件变形很小,甚至没有变化(因此对于以后大批量采用正火作为预备热处理的工件,需要热后加工(主要是长度尺寸),保证尺寸合格,并且不同钢材炉号的材料也要做变形试验,保证加工余量。调质工件的加工成本比正火工件的冷加工成本高很多。因为调质工件首先要正火,就是说多了一道淬火+高温回火工艺;调质工件粘度高,刀具消耗多,冷加工成本也高(正火增加热后尺寸修正的成本相对于调质还是低很多)。

(5)调质状态的工件硬化层分布较正火状态的明显,正火状态的过渡区较大。用酒精腐蚀观察正火状态的模糊。仔细观察正火和调质工件的过渡区,在调质工件的过渡区,可以发现马氏体组织,而在正火工件的过渡区没有发现,间接地证明了对于感应加热,由于加热时间短,基体组织越均匀,产生完全奥氏体的可能性越大,冷却时产生完全马氏体的几率也大。

感应加热是一种快速加热方式,奥氏体化程度和均匀化程度不仅与原始组织有关,而且与加热速度有关。原始组织越均匀,加热速度缓慢,完成奥氏体化并均匀化所需的时间就短,反之则相反。