程控超大平面淬火的矢量校正装置制造方法及图纸

一种程控超大平面淬火的矢量校正装置，主要是在现有的程控超音频淬火装置增设：（1）在感应加热淬火冷却机构前置的预热感应器铜圈主体部分上垂直插接有门字形开口朝向工件的导磁体，两相邻导磁体间隙为0.5-1毫米，在感应加热淬火冷却机构后置的淬火感应器铜圈主体部分上垂直插接有门字形开口朝向工件的高磁感导磁片，两相邻高磁感导磁片紧密相邻无间隙，上述导磁体和高磁感导磁片之间相距2-3毫米；（2）在手动控制器上增设微调手轮，该微调手轮与设在手动控制器壳体内的廻旋电位器相连，该廻旋电位器与电源控制柜内的数字模块相连。本发明专利技术不仅能增磁加深硬化层，而且还能使感应器随机适时校正与工件距离，有效地保证了工件表面硬度梯度均匀。

【技术实现步骤摘要】
程控超大平面淬火的矢量校正装置
[0001 ] 本专利技术涉及一种金属表面淬火热处理装置。
技术介绍
超音频淬火技术是由感应线圈把电能传递给要加热的金属工件，在交变电场产生磁场作用，由金属表面产生涡流加热，其加热特点是透热深度适中，一般硬化层深度在2-3毫米，它比较适合平整平面工件淬火的形变控制。现有的程控超音频淬火装置主要包括有:淬火机床、工件载物台、淬火感应器、电源控制柜及手动控制器。其中，淬火机床在X、Y、Z三个方向上均设有移动副，每个移动副的移动部分各与一台伺服电机相连，每台伺服电机通过导线与电源控制柜相连，该电源控制柜内设有电源开关、各种电器元件和控制各伺服电机以及淬火感应器的数字模块。该电源控制柜通过导线与手动控制器相连，该手动控制器的壳体内设有档位变换及放大倍率旋钮。上述淬火感应器包括感应器和变压器，其中变压器设在上述淬火机床上，该变压器通过连接件与感应器固定端相连。感应加热淬火冷却机构有由紧固件固定的竖直进气管，该进气管穿过绝缘板及垫块对应的通孔与前置风管相连，该风管后部设有预热感应器铜圈主体部分，该预热感应器非主体部分穿过绝缘板对应的通孔端部位于绝缘板上，由紧固件固定。预热感应器铜圈主体部分后部设有后置淬火感应器铜圈主体部分，该淬火感应器非主体部分穿过绝缘板对应的通孔端部位于绝缘板上，由紧固件固定。该感应器加热部分下部与工件对应，工件置于工件载物台上，该工件载物台有一个支架式载物台，在水平的载物台面上设竖直支撑件，它们的上端设旋转工作台，该旋转工作台与N轴伺服电机相连。工件表面加热深度和均匀性取决于感应器与工件的距离，它决定着工件质量。在实际生产中工件加热时要产生热变形，淬火还要产生组织变形，感应器本身在热状态下也要伸长变形，这必然会导致感应器与工件距离无法恒定，存在随机变量。虽然采用程序控制技术及 接近开关传导控制，但只解决了工件单一方向均匀变形问题，对两个以上方向不均匀复杂变形还不能从根本上解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不仅能增磁加深硬化层，而且还能使感应器随机适时校正与工件距离的程控超大平面淬火的矢量校正装置。本专利技术主要是在原有超音频淬火装置基础上，在感应器铜圈上增设矽钢片，以增加感应器磁场强度方向性；同时又在手动控制器上增加程控后手动微调手轮，用手动控制器调节变形。其中，增加感应器磁场强度方向性的矽钢片分别设在预热感应器铜圈和淬火感应器铜圈上，即在感应加热淬火冷却机构前置的预热感应器铜圈主体部分上垂直插接有若干门字形开口朝向工件的导磁体，最好该导磁体厚度为8毫米，两相邻导磁体间隙为0.5-1毫米。该导磁体开口宽度与铜感应圈厚度尺寸相匹配，开口深度与铜感应圈宽度尺寸相匹配。在感应加热淬火冷却机构后置的淬火感应器铜圈主体部分上垂直插接有若干门字形开口朝向工件的高磁感导磁片，最好该高磁感导磁片厚度为0.2毫米，两相邻高磁感导磁片紧密相邻无间隙。该高磁感导磁片开口宽度与铜感应圈厚度尺寸相匹配，开口深度与铜感应圈宽度尺寸相匹配。这样可保证淬火能力集中和足够透热深度(一般深度达3-4毫米)。上述导磁体和高磁感导磁片之间相距2-3毫米，这样可以保证导磁片既不打火又有降温的散热空间。在手动控制器上增加程控后手动微调手轮，即在手动控制器的壳体上除设有X、Y、Z及N轴档位变换及X1、XlO、XlOO放大倍率旋钮外，还在手动控制器上增加了设备系统进入程序控制后进行微调的手轮，该微调手轮与设在手动控制器壳体内的廻旋电位器相连，该廻旋电位器与电源控制柜内的数字模块相连，该微调手轮发出的模拟信号通过数字模块(与程序控制是一个模块)转换成控制伺服电机的数字信号。本专利技术的工作过程大致如下:工件滑板放置在工件台上固定，在通电感应器沿X轴控序运行后，感应器与滑板耦合间隙由Z轴伺服电机带动滚珠丝杆旋转使变压器及感应器沿线性导轨做上下位移来完成，其Z轴伺服电机转动圈数由控制按钮上的微调手轮做顺时针或逆时针迴旋经电源柜数模转换后进行控制；同样Z轴、η轴伺服电机控制也可通过标牌相应档位按钮单独转换；伺服电机转动快慢由位率档转换，一般XlO档可满足要求。在自动控制的淬火过程中操作人员根据现场实际情况，除正运动坐标轴(如X轴)参数固定不可调外，其余坐标轴(如、Υ、Ζ及N轴)参数均可通过微调手轮与其他两个旋钮配合进行微量调节，随时修改特定参数，即由档位旋钮确定坐标轴，由放大倍率(如I倍、10倍或100倍)旋钮确定微调快慢，最后由微调手轮做相应增减调整，一般顺时针旋为增量，逆时针旋为减量。本专利技术与现有技术相比具有如下优点: 1、本专利技术在现有感应器基础上改用先预热后淬火方法，在其预热和淬火圈分别布置不同材质导磁体和高磁感导磁片，迫使磁场强度方向集中，最大限度地确保加热喷水感应圈应有磁场强度，以加深工件透热厚度，有效地保证了工件表面硬度梯度均匀。2、本专利技术在现有操控按钮(手轮)基础上，增加了在设备系统进入程序控制后，其操控微调手轮具有除正运动轴参数不可调外，余下轴参数可单独做随机适时微调整功能；使感应器在运行(如X轴方向)过程中，随机适时微调(Y轴或Z轴)参数保持与工件之间有最佳耦合间隙；避免了以往控制在进入程序控制后参数全部锁定，手动控制器无法调节的缺陷。3、本专利技术的超音频大平面淬火法，设备结构易制作，精度高，使用方便可靠，制作成本低。4、节约能源，成品率高，生产成本降低。【附图说明】图1为本专利技术主视局剖示意简图。图2为图1中X方向移动副局部放大截面示意图。图3为本专利技术手动控制器主视示意简图。图4为本专利技术感应器与工件部分的放大示意简图。图5为采用本专利技术感应器加热的滑板淬火后截面的硬化层形貌图。图6为传统法淬火后硬化层形貌图。图7为采用本专利技术感应器加热的滑板经淬火后硬度和深度的检验报告图。【具体实施方式】在图1所示的程控超大平面淬火的矢量校正装置主视局剖示意简图中，淬火机床在X、Y、Z三个方向上均设有移动副，其中X方向的移动副，如图2所示，固定底架I两侧设有相对平行的两根槽钢2，每条槽钢上面各设一根X轴直线导轨3，每根导轨上各设两个与其相匹配的滑动副4，该滑动副通过连接件与上面的移动板5相连，该移动板中部下面设有与其相连的连接块6，该连接块设有水平的中心孔，该中心孔与滚珠丝杠7的螺帽连接，螺帽与X轴滚珠丝杠相啮合，该丝杠一端通过联轴器与X轴伺服电机8相连；其中Y方向的移动副，也和X方向的移动副相似，固定底架铺板两侧设有相对平行的两根Y轴直线导轨，每根导轨上各设两个与其相匹配的滑动副，该滑动副通过连接件与上面的移动板相连，该移动板中部下面设有与其相连的连接块，该连接块设有水平的中心孔，该中心孔与滚珠丝杠的螺帽连接，螺帽与Y轴滚珠丝杠相啮合，该丝杠一端通过联轴器与Y轴伺服电机9相连；其中Z方向的移动副，如图1所示，固定底架两侧设有相对平行的两根槽钢，每条槽钢上面各设一根轴直线导轨10，每根导轨上各设两个与其相匹配的滑动副，该滑动副通过连接件与上面的移动板相连，该移动板中部下面设有与其相连的连接块，该连接块设有垂直的中心孔，该中心孔与滚珠丝杠的螺帽连接，螺帽与Z轴滚珠丝杠相啮合，该丝杠一端通过联轴器与Z轴伺服电机11相连；每个移动副的移动部分各与一台伺服电机相连，每台伺服电机通过导线与电源控制柜12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种程控超大平面淬火的矢量校正装置，主要包括有：淬火机床、工件载物台、淬火感应器、电源控制柜及手动控制器，其特征在于：在感应加热淬火冷却机构前置的预热感应器铜圈主体部分上垂直插接有门字形开口朝向工件的导磁体，两相邻导磁体间隙为0.5?1毫米，该导磁体开口宽度与铜感应圈厚度尺寸相匹配，开口深度与铜感应圈宽度尺寸相匹配；在感应加热淬火冷却机构后置的淬火感应器铜圈主体部分上垂直插接有门字形开口朝向工件的高磁感导磁片，两相邻高磁感导磁片紧密相邻无间隙，该高磁感导磁片开口宽度与铜感应圈厚度尺寸相匹配，开口深度与铜感应圈宽度尺寸相匹配；上述导磁体和高磁感导磁片之间相距2?3毫米；在手动控制器的壳体上除设有X、Y、Z及N轴档位变换及X1、X10、X100放大倍率旋钮外，还在手动控制器上增加了微调手轮，该微调手轮与设在手动控制器壳体内的廻旋电位器相连，该廻旋电位器与电源控制柜内的数字模块相连。792340dest_path_image001.jpg,606712dest_path_image002.jpg

【技术特征摘要】
1.一种程控超大平面淬火的矢量校正装置，主要包括有:淬火机床、工件载物台、淬火感应器、电源控制柜及手动控制器，其特征在于: ?在感应加热淬火冷却机构前置的预热感应器铜圈主体部分上垂直插接有门字形开口朝向工件的导磁体，两相邻导磁体间隙为0.5-1毫米，该导磁体开口宽度与铜感应圈厚度尺寸相匹配，开口深度与铜感应圈宽度尺寸相匹配；在感应加热淬火冷却机构后置的淬火感应器铜圈主体部分上垂直插接有门字形开口朝向工件的高磁感导磁片，两相邻高磁感导磁片紧密相邻无间隙，该高磁感导磁片开口宽度与铜感应圈厚度尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹德才，
申请(专利权)人：大连热处理有限公司，
类型：发明
国别省市：