专利名称：感应重熔机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于合金(陶瓷)粉末涂层与金属基材感应重新熔合的机床。
背景技术：
在现有技术中，人们为了获得具有特殊性能的零件，在金属基材表面通过喷涂合金(陶瓷)粉末然后采用高温重熔而得到零件表面具有一些特殊性能。在上述的方法中，人们采用的高温重熔加工方式是氧_乙炔火焰加热或离子束、电子束的方式，存在的不足是重熔温度控制不准，工件预热和受热不均匀，重熔后的材料晶粒粗大，其得到的性能不够理想；且因为采用人工手动操作，效率低，产品质量不稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于合金(陶瓷)粉末涂层与金属基材感应重新熔合的感应重熔机床。感应重熔机床对重熔的加热温度、加热速度、重熔位置、重熔区的深度、工件的运行速度等均能根据工艺要求实现控制。 本发明的技术方案在于机床体上有相向而设、配合用于夹持工件并带动工件旋转的主轴箱和尾架，主轴箱和尾架所夹持的工件套入可对工件加热的感应器内，感应器装于可拖动其沿工件做往复运动的拖板上。 感应器为IGBT超音频感应加热器，IGBT超音频电源经输出变压器和整流、滤波、逆变电路与感应器联接。 本发明的主轴箱上有带动工件旋转的拨叉或卡盘。 与现有技术相比，本发明重熔温度控制精度高，重熔温度升温快且均匀，工件变形小，重熔质量高，产品的工艺制造成本低。通过对Ni60A自熔性合金粉末在氧乙炔重熔和本发明制得的涂层，进行了金相组织分析、表面硬度测试及腐蚀、磨粒磨损对比的试验，通过试验研究结果表明感应重熔涂层中的晶粒细密，表面硬度值高；涂层的耐腐蚀性和抗磨性能优于晶粒较粗大的氧乙炔火焰重熔涂层。
下面将结合附图提供的实例对本发明进一步详述。图i为本发明结构示意图(俯视)。 图2为图1的正视图。
具体实施例方式
图1、图2中，本发明包括工件移动/旋转机构和感应器加热移动机构。
工件移动/旋转机构机床体1上有相向而设、配合用于夹持工件3并带动工件3旋转的主轴箱2和尾架8，尾架8经滑动导轨6装于机床体1。机床导轨4可使尾架能轴向移动。尾架8与主轴箱2对应处装有能自动伸縮满足工件受热膨胀要求的顶尖套筒7。主轴箱2上有可带动工件3旋转的卡盘24。主轴箱2与数控系统21相连接。主轴箱2和尾 架8所夹持的工件3套入可对工件加热的感应器5内。22为主轴箱变频电机。
感应器加热移动机构为输出变压器12和感应器5装在拖板25上，拖板25通过 滚珠丝杠9与感应器5相连接，并通过电气控制系统20控制伺服电机19带动滚珠丝杠9 拖动感应器5沿工件做往复运动；拖板25经伞齿、横向同步带机构11和丝杆、纵向同步带 机构13装于机床体1，可实现对感应器进行水平前后、垂直方向的调节。10为直线滚动导 轨。拖板25通过电气控制系统20控制伺服电机19带动滚珠丝杠9拖动感应器5沿工件 做往复运动，感应器5为IGBT超音频感应加热器，IGBT超音频电源15经输出变压器12和 整流、滤波、逆变电路与感应器5联接。IGBT超音频电源15有配套工作的水箱16、泵17、阀 18、管路14构成的一套软化水冷却水系统。 通过上述两套机构实现工件边旋转边加热(往复)。上述机构运动和IGBT电源工 作状态和时序由电气控制系统20和数控系统21共同完成。该控制系统将机床的各部分按 照加工工艺要求有序组织起来，实现机床按设计好的程序运行。 本发明工作时，由IGBT超音频电源15将50HZ的三相工频电流经整流、滤波、逆变 为超音频电流，输送至感应器5，用于工件3加热。感应器安装在数控机床1的拖板上由数 控系统21控制其感应器往复的移动速度，根据不同的零件制作不同结构的感应器，感应器 对工件加热。工件装夹在数控机床的主轴箱和尾架之间由主轴箱上的卡盘带动工件旋转， 转速可无级调速。机床电气控制系统20将电源的功率、温度、水温等控制与数控系统联系 起来形成完整的加工控制过程。该机床感应器和工件的运动按照工艺要求编制好的数控加 工程序运行。 本实例对重熔工艺条件可实现自动控制，且不受涂层厚度限制，具有广泛的实用
性，特别适用于各种轴类，辊类、柱塞、液压支柱等工件表面的强化处理。本实例的主要参数(以GCRK20/2000为例) 1、机床最大回转直径C 200mm 2 、机床最大夹持长度2000mm 3、最大工件承重1000KG4、工件旋转速度10-500r/mm 5、感应扫描进给速度0-60mm/s 6、感应器返回速度80mm/s 7、感应器平行移动的平行度《0. 5/1500mm 8、定位精度《±0. 02mm 9、电源最大功率200KW 10、电源频率范围5-50KHZ 11、加热温度30-1600。C 本发明可为卧式结构，根据加工零件不同 可以是立式或带回转工作台的结构。 也可以用数控系统控制。这些变换均在本发明保护范围内。
权利要求
一种感应重熔机床，其特征在于机床体(1)上有相向而设、配合用于夹持工件并带动工件旋转的主轴箱(2)和尾架(8)，主轴箱(2)和尾架(8)所夹持的工件套入可对工件加热的感应器(5)内；感应器(5)装于可拖动其沿工件做往复运动的拖板(25)上。
2. 根据权利要求1所述的感应重熔机床，其特征在于尾架(8)经滑动导轨(6)装于 机床体(1)。
3. 根据权利要求1所述的感应重熔机床，其特征在于尾架(8)上与主轴箱(2)对应 处装有能自动伸縮满足工件受热膨胀要求的顶尖套筒(7)。
4. 根据权利要求1所述的感应重熔机床，其特征在于主轴箱(2)上有带动工件旋转 的拨叉或卡盘。
5. 根据权利要求1所述的感应重熔机床，其特征在于感应器(5)为IGBT超音频感应 加热器，IGBT超音频电源(15)经输出变压器(12)和整流、滤波、逆变电路与感应器(5)联接。
6. 根据权利要求1所述的感应重熔机床，其特征在于拖板(25)经伞齿、横向同步带 机构(11)和丝杆、纵向同步带机构(13)装于机床体(1)。
7. 根据权利要求1所述的感应重熔机床，其特征在于拖板(25)通过电气控制系统 (20)控制伺服电机(19)带动滚珠丝杠(9)拖动感应器(5)沿工件做往复运动。
8. 根据权利要求1所述的感应重熔机床，其特征在于IGBT电源(15)有配套工作的水 箱(16)、泵(17)、阀(1S)、管路(14)构成的一套软化水冷却系统。
全文摘要
本发明提供一种用于合金(陶瓷)粉末涂层与金属基材感应重新熔合的感应重熔机床。其机床体上有相向而设、配合用于夹持工件并带动工件旋转的主轴箱和尾架，主轴箱和尾架所夹持的工件套入可对工件加热的感应器内；感应器装于可拖动其沿工件做往复运动的拖板上。本发明解决了现有技术存在的重熔温度控制不准，工件预热和受热不均匀，重熔后的材料晶粒粗大，效率低，产品质量不稳定等不足，具有重熔温度控制精度高，重熔温度升温快且均匀，工件变形小，重熔质量高，感应重熔涂层中的晶粒细密，表面硬度值高，涂层的耐腐蚀性和抗磨性能优于晶粒较粗大的氧乙炔火焰重熔涂层，产品的工艺制造成本低等优点。
文档编号C23C24/00GK101724840SQ20081019727
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月12日 优先权日2008年10月12日
发明者王洪刚 申请人:王洪刚