关于感应淬火机床的结构与性能的介绍

关于感应淬火机床的结构与性能的介绍

一、感应淬火机床的类型：

感应淬火机床按所配电源设备区分，可分为高频淬火机床和中频淬火机床；按机床功能区分，可分为通用淬火机床和专用淬火机床。

最早的淬火机床是由金属切削机床改制而成的，淬火机床和金属切削机床所不同处有三点，即没有切削金属所产生的负载，有电磁场，有淬火冷却介质和电器以及感应器等的冷却水要求。

二、淬火机床常用的数控系统：

目前国内外数控系统品种繁多，用途不尽相同，适合淬火机床特点的数控系统有如下几种：（1）国产经济型数控系统：这种系统编程简单易学，操作方便，价格低廉，在中、抵挡数控通用淬火机床上应用。但是，该系统应用在通用淬火机床上存在一些问题：一是系统输出、输入接口是按机加工机床功能要求设计的，特别是输入接口相对较少；二是相邻两条指令时，其间有0.4s间隔时间，不能做到加热结束后立即喷液（对小型工件一般要求加热后立即喷液）;三是选用双坐标数控系统一个用于升降、一个用于旋转（分度）时，双坐标同时连续运动是会相互影响，所以将这种经济型数控系统用于通用淬火机床需进行必要的改造。（2）国外经济型数控系统：国外的经济型数控系统有多种品牌，多种型号，其中以Siemense802系列常用。这种系统具有功能完善、性能良好、稳定可靠、精度高、储存程序量大等特点，但价格偏高、维修成本高。

（3）工业控制计算机数控系统：工控机应用于淬火机床可以充分利用PC机的硬件（如586、Pentium III）与软件（如DOS、Windows、Win98/Me、WindowNT/2000）资源融合最新控制理论及网络技术，实现最为复杂的控制和更强的软件功能。

三、通用淬火机床的传动方式一般有几种？哪种比较稳定？

按主要传动型式可分为液压式和全机械式。液压传动具有结构简单、驱动力大、移动速度快（可达150mm/S以上）等优点。单存在移动速度不稳定、定位精度低等缺点，液压驱动感应淬火机床渐趋淘汰。全机械式传动分为T型丝杠、滚珠丝杠、直线移动导轨等多种传动形式。全机械式传动具有移动速度快、定位精准高、易实现变速移动等优点。

按移动部分机械结构形式可分为滑板式、导柱式两种。滑板式是我国应用数量最多的二结构形式，其床身往往采用经过时效处理的铸造或焊接结构，承载量大，稳定性好，可以加工较大、较重的工件，适用范围最广，但该形式具有床身笨重，滑动不灵活，导轨加工复杂等缺点。导柱式结构在欧美国家较常见，这种结构的主要优点是机床重量轻，运动灵便，便于实现与淬火液循环冷却系统的一体化设计，但不太适应大、重工件的加工，在行程大时稳定性稍差（如工件振动）.

四、淬火工件扫描淬火时，应如何选取工件移动或变压器感应器组移动方式？

淬火机床一般有两种传动方式，一种是工件移动并传动，另一种是工件移动升降而变压器感应器组作升降移动。

两种传动方式的选定主要考虑以下因素：

1）从整个淬火机床高度（或长度）考虑，工件长度超过2m时，一般选用变压器感应器度移动。因为这样设计，淬火机床的总高度（或长度）可以较低（短）。扫描淬

火机床的总高度如采用工件移动，一般为工件扫描长度的1倍以上，两者相比。优

越性可见。因此，小型通用淬火机床、凸轮轴、半轴、转向齿条淬火机均采用此种

工件移动并转动的方式，而工件长度超过2m的立式淬火机军此阿勇变压器感应器

组移动方式。

2）从淬火工件的形状与重量考虑，如大齿轮单齿扫描机床，齿轮直径大6吗m，重量达20t，淬火变压器与感应器体积与重量均小，自然采用变压器感应器组的传动方

式移动比较方便。

3）特殊情况考虑，例如轧辊长而重，但由于变压器感应器组相对较重，工作时振动很大，此时仍采用工件移动方式，而变压器感应器固定不动。

4）近年来，德国一些感应加热公司对工件在750-1500mm的淬火机床亦采用变压器感应器组移动结构，是淬火机床的总高度下降，而Z轴快进速度大到24m/S(400mm/S) 五、淬火机床主顶尖的转速应如何选取？

淬火工件加热时转速的选取，从工件加热均匀性来说，转速越快，由于感应器与工件间隙不均产生的温度不均影响越小。早期的淬机床对转速范围一般设定为60-300/min，有些机床是有级变速，有些机床则采用无级变速，用户可以任意选择。然而有些机床因特定条件，转速特低。如曲轴颈旋转淬火机，其主轴颈转速常用60r/min，而连杆颈转速则选用30r/min，这是由于连杆颈在淬火机床上通过摆动机构（四相连杆结构）产生转动，如转速太快，半环感应器不能稳定地跨到轴颈上随动，所以只能采用30r/min的低速旋转，此种转速对轴颈加热而言是不合适的，主轴颈采用60r/min是由于采用双速电机，设计上可简单的理由。

有一种论点，认为转速的选取，应该以工件加热周期来考虑，工件自一个加热周期中，旋转应不低于10次，就能保证工件圆周上温度均匀。据此计算，一般工件感应加热时间常在5-10s之间，如果哦5s转10转，则为120r/min，10s转10转，则转速为60r/min。

随着感应加热速度的发展，对于同步双频加热齿轮，齿轮的加热周期已缩短到0.1-0.2s。

因此，其工件转速要求在不断增加，有些淬火机床主轴的最大转速已达到1600人/min。

目前，淬火机床的转速达到600r/min的已不多见。另外，工件转速与冷却也有密切关系，对齿轮、花键轴而言，淬火冷却常采用喷液方式，工件转速太快，淬火液对齿的一侧冷却不足。因此，淬火机床的转速还是以600r/min或300r/min作为上限。另外，要研发加热结束后工件能及时降速的机械或电气部件，使工件既能快速旋转达到均匀加热目的，又能慢速旋转，以达到均匀冷却齿轮类工件的要求。