专利名称：卧式高频淬火机的制作方法
技术领域：
本发明涉及淬火设备技术领域，尤其是一种卧式高频淬火机。
背景技术：
淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺。如，按接受处理的部位，有整体、局部淬火和表面淬火；按加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢，该法又称亚临界淬火)；按冷却时相变的内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等。对于轴类零件的淬火处理，现有的热处理加工厂采用简单的热处理设备，通过设置两顶针固定轴，然后由高频线圈对其进行热处理，此种方式的工人劳动强度大，而且轴受两顶针的应力作用，在高温下容易受压变形，影响精度，降低产品的质量。对此，急需设计一种自动化程度高、提高产品质量，降低劳动强度的高频淬火设备。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种能够减少轴类零件高频淬火时变形量，加工精度高，能自动化生产，重复性好，降低工人劳动强度的卧式高频淬火机。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是一种卧式高频淬火机，包括机座、高频淬火加热装置、冷却液以及收集冷却液且对冷却液进行循环的冷却油箱，高频淬火加热装置包括高频电源控制柜、与高频电源电路连接的感应线圈，其中冷却液流经感应线圈位置处，其特征在于该卧式高频淬火机还包括步进送料装置、工件淬火时的推料传送装置、工件淬火时水平放置的工件翻转装置、程序控制系统，机座上设有工作平台，工作平台的四周设有集油槽，步进送料装置安装在工作平台的前部且前后纵向设置，在工作平台的后部左右两侧分别设有立柱，工件翻转装置左右横向设置，步进送料装置的进口与料斗连接，出口位于工件翻转装置上方，感应线圈位于工件翻转装置侧，推料传送装置包括导向杆、丝杆、与丝杆配合连接的传送座和伺服电机，导向杆、丝杆安装在左右两侧的立柱上，在传送座上安装有用于将位于工件翻转装置上的工件向感应线圈方向推送的推料杆，丝杆与 伺服电机传动连接，推料杆推送工件穿过感应线圈。所述工件翻转装置包括调速电机、主动轴和两根并排设置的传动轴，两根传动轴均设有从动齿轮，在主动轴上设有主动齿轮，调速电机与主动轴传动连接，主动轴上的主动齿轮与两根传动轴上的从动齿轮啮合，两根传动轴均设有工件翻转滚筒，在工件翻转装置的上方设有左右横向设置的冷却油管，在冷却油管上设有轴向排列的油孔。所述两根传动轴上均设有两段工件翻转滚筒和两个从动齿轮，感应线圈设在两段工件翻转滚筒之间，对应的主动轴设有两个主动齿轮。所述步进送料装置包括传送座、链条，在传送座上安装有主动轴、间隔设置的传动轴，主动轴和各传动轴上均安装有至少两个齿轮，主动轴上的齿轮与各传动轴对应位置的齿轮构成一组且安装上链条，每一组上的链条具有相同的节距且一一对应，主动轴上还安装有棘轮，在传送座上安装有气缸步进驱动机构，气缸步进驱动机构驱动棘轮转动。所述气缸步进驱动机构包括两个上下并置的气缸、竖直设置的拨杆，两个上下并置的气缸的活塞杆与拨杆固定连接，两个气缸通过管路相同与气源连接，控制两个气缸通气的开关由控制系统控制。所述传送座的两侧分别设有档板，档板顶面高出链条，两侧的档板之间的距离可调，在传送座与工件翻转装置之间设有倾斜连接块，在传送座的出口处设有横向挡块，在横向挡块上设有至少两个缺口，对应的传送座上设有通孔，传送座上安装有拨块且自传送座上的通孔向上直达横向挡块上的缺口，拨块安装在一转轴上，该转轴由传动轴带动转。所述立柱之间连接有连接杆，在立柱上还安装有照明灯，在立柱之间的连接杆上安装有传送座移动的限位传感器，包括在移动终点设置一个限位传感器，在指定座标点即开始点设置一个限位传感器和在偏离指定座标点一定距离设置一个限位传感器。 所述程序控制系统通过下列数控程序控制
1)推料杆快速到达指定座标点，自动送料出第一工件，冷却液关；
2)推料杆推料快速到达第一工件的第一段即首段指定加工起点，且控制第一工件第一段的加工长度；
3)推料暂停，加热开始，推料杆进给推料，加工到第一段所需长度部位，且冷却液开，力口热结束；
4)推料杆推料快速到达第一工件的第二段即末段指定加工起点，推料杆后退，暂停进给，使第一工件冷却一定时间，过后推料杆再快速后退，冷却液关，第一工件第一段冷却停止;
5)第一工件第二段加热开始，推料杆暂停，使其加热一定时间，过后加热停止，冷却液开，推料杆快速进给，然后快速后退至座标点附近，自动送料出第二工件，推料杆暂停一定时间进给第二工件，使第一工件第二段冷却一定时间；
6)自动循环。所述程序控制系统通过下列数控程序控制即对工件一端部进行淬火
1)推料杆快速到达指定座标点，自动送料出第一工件，冷却液关；
2)推料杆推料快速到达第一工件的第一段指定加工起点，且控制第一工件第一段的加工长度；
3)推料暂停，加热开始，推料杆进给推料，加工到第一段所需长度部位，且冷却液开，力口热结束；
4)推料杆推料，控制第一工件第一段的冷却长度，然后快速后退至座标点附近，自动送料出第二工件，推料杆暂停一定时间进给第二工件，使第一工件第二段冷却一定时间；
5)自动循环。本发明的有益效果是
I)轴类产品即工件在淬火时，工件水平放置在工件翻转装置自身旋转，可见工件在高频淬火的整个过程中都不受压，因此不会产生工件因为受压而带来的变形缺陷，获得较好的加工精度，提高了合格成品率。
2)可以对工件进行分段高频淬火加工处理，通过步进送料装置、推料传送装置、工件翻转装置和程序控制系统，能自动化生产，重复性好，获得较好的加工精度。3)利用数控程序来控制高频淬火的加工，控制程序简单，指令反应快速，易于控制执行元件，数 控程序对位置坐标的控制准确，更加提高了加工精度。
图I是本发明卧式高频淬火机的结构示意 图2是本发明卧式高频淬火机的简易结构示意 图3是本发明卧式高频淬火机的步进送料装置结构示意 图4是本发明卧式高频淬火机的推料传送装置与工件翻转装置之动力传动部分结构示意 图5是本发明卧式高频淬火机的工件翻转装置之齿轮传动结构示意 图6是本发明卧式高频淬火机之淬火工件的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步的详细叙述。如图1、2所示，本发明一种卧式高频淬火机，包括机座I、高频淬火加热装置、冷却液以及收集冷却液且对冷却液进行循环的冷却油箱，高频淬火加热装置包括高频电源控制柜2、与高频电源电路连接的感应线圈3，其中冷却液流经感应线圈位置处，该卧式高频淬火机还包括步进送料装置4、工件淬火时的推料传送装置5、工件淬火时水平放置的工件翻转装置6和程序控制系统及相应的电气系统，在机座I上设有工作平台，工作平台的四周设有集油槽，步进送料装置4安装在工作平台的前部且前后纵向设置，在工作平台的后部左右两侧分别设有立柱7，工件翻转装置6左右横向设置，步进送料装置4的进口与料斗8连接，出口位于工件翻转装置6的上方，感应线圈3位于工件翻转装置侧，推料传送装置5包括导向杆51、丝杆52、与丝杆配合连接的传送座53和伺服电机54，导向杆51、丝杆52安装在左右两侧的立柱7上，立柱7之间连接有连接杆71，在立柱上还安装有照明灯72，在立柱7之间的连接杆71上安装有传送座53移动的限位传感器，即在移动终点设置一个限位传感器73，在指定座标点即开始点设置一个限位传感器74和在偏离指定座标点一定距离设置一个限位传感器75。在传送座53上安装有用于将位于工件翻转装置上的工件9向感应线圈方向推送的推料杆55,丝杆52与伺服电机54传动连接,推料杆55推送工件穿过感应线圈3。在感应线圈3的前方设有观察玻璃面板，推料传送装置5上也用玻璃面板隔离开来，这样人们站在机座I的前面便可以看到推料传送装置5的传送座53的移动情况以及感应线圈3的淬火工作情况和工件9的状况。机座I的前、后、左、右的方位是以人体面向推料传送装置5，步进送料装置4这一侧为机座I的前侧部，工件翻转装置6所在的位置为机座I的后侧部，人体面向推料传送装置5之左手侧为左侧部，右手侧为右侧部。如图2、图4、图5，工件翻转装置6包括调速电机61、主动轴62和两根并排设置的传动轴63、传动轴64，两根传动轴均设有从动齿轮，在主动轴上设有主动齿轮，调速电机61与主动轴62传动连接如直接轴接，主动轴上的主动齿轮与两根传动轴上的从动齿轮啮合，两根传动轴均设有工件翻转滚筒65，在工件翻转装置的上方设有左右横向设置的冷却油管67，在冷却油管67上设有轴向排列的油孔。两根传动轴上均设有两段工件翻转滚筒即翻转滚筒65与翻转滚筒66和两个从动齿轮，感应线圈3设在两段工件翻转滚筒之间，对应的主动轴设有两个主动齿轮。当然两根传动轴上均可以设置多段工件翻转滚筒，根据加工需要进行设计，对应的感应线圈也可以进行相应的设置，以实现不同加工的需要。如图3，步进送料装4包括传送座41、链条42，在传送座41上安装有主动轴43、间隔设置的传动轴44、传动轴45，主动轴和各传动轴上均安装有齿轮46，齿轮至少两个，主动轴上的齿轮与各传动轴对应位置的齿轮构成一组且安装上链条，每一组上的链条具有相同的节距且——对应，主动轴上还安装有棘轮47，在传送座上安装有气缸步进驱动机构，气缸步进驱动机构驱动棘轮转动。气缸步进驱动机构包括两个上下并置的气缸48、竖直设置的拨杆49，两个上下并置的气缸的活塞杆与拨杆固定连接，两个气缸通过管路相同与气源连接，控制两个气缸通气的开关由控制系统控制。传送座41的两侧分别设有档板411、档板412，档板顶面高出链条42，保证工件顺畅向前步进。两侧的档板之间的距离可调。在传送座41与工件翻转装置6之间设有倾斜连接块，在传送座41的出口处设有横向挡块，在横向 挡块上设有至少两个缺口，对应的传送座41上设有通孔，传送座41上安装有拨块且自传送座41上的通孔向上直达横向挡块上的缺口，拨块安装在一转轴上，该转轴由传动轴45带动转，倾斜连接块、横向挡块及拨块解决了传送座41与工件翻转装置6之间过渡传送顺畅的问题。本发明的程序控制系统通过下列数控程序控制对工件两端部进行加工。I)推料杆快速到达指定座标点，自动送料出第一工件，冷却液关；2)推料杆推料快速到达第一工件的第一段即首段指定加工起点，且控制第一工件第一段的加工长度；
3)推料暂停，加热开始，推料杆进给推料，加工到第一段所需长度部位，且冷却液开，加热结束；4)推料杆推料快速到达第一工件的第二段即末段指定加工起点，推料杆后退，暂停进给，使第一工件冷却一定时间，过后推料杆再快速后退，冷却液关，第一工件第一段冷却停止；5)第一工件第二段加热开始，推料杆暂停，使其加热一定时间，过后加热停止，冷却液开，推料杆快速进给，然后快速后退至座标点附近，自动送料出第二工件，推料杆暂停一定时间进给第二工件，使第一工件第二段冷却一定时间；6)自动循环。对工件一端部进行淬火加工时
I)推料杆快速到达指定座标点，自动送料出第一工件，冷却液关；2)推料杆推料快速到达第一工件的第一段指定加工起点，且控制第一工件第一段的加工长度；3)推料暂停，加热开始，推料杆进给推料，加工到第一段所需长度部位，且冷却液开，加热结束；4)推料杆推料，控制第一工件第一段的冷却长度，然后快速后退至座标点附近，自动送料出第二工件，推料杆暂停一定时间进给第二工件，使第一工件第二段冷却一定时间；5)自动循环。最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
权利要求
1.一种卧式高频淬火机，包括机座、高频淬火加热装置、冷却液以及收集冷却液且对冷却液进行循环的冷却油箱，高频淬火加热装置包括高频电源控制柜、与高频电源电路连接的感应线圈，其中冷却液流经感应线圈位置处，其特征在于该卧式高频淬火机还包括步进送料装置、工件淬火时的推料传送装置、工件淬火时水平放置的工件翻转装置、程序控制系统，机座上设有工作平台，工作平台的四周设有集油槽，步进送料装置安装在工作平台的前部且前后纵向设置，在工作平台的后部左右两侧分别设有立柱，工件翻转装置左右横向设置，步进送料装置的进口与料斗连接，出口位于工件翻转装置上方，感应线圈位于工件翻转装置侧， 推料传送装置包括导向杆、丝杆、与丝杆配合连接的传送座和伺服电机，导向杆、丝杆安装在左右两侧的立柱上，在传送座上安装有用于将位于工件翻转装置上的工件向感应线圈方向推送的推料杆，丝杆与伺服电机传动连接，推料杆推送工件穿过感应线圈。
2.根据权利要求I所述的卧式高频淬火机，其特征在于所述工件翻转装置包括调速电机、主动轴和两根并排设置的传动轴，两根传动轴均设有从动齿轮，在主动轴上设有主动齿轮，调速电机与主动轴传动连接，主动轴上的主动齿轮与两根传动轴上的从动齿轮啮合，两根传动轴均设有工件翻转滚筒，在工件翻转装置的上方设有左右横向设置的冷却油管，在冷却油管上设有轴向排列的油孔。
3.根据权利要求2所述的卧式高频淬火机，其特征在于所述两根传动轴上均设有两段工件翻转滚筒和两个从动齿轮，感应线圈设在两段工件翻转滚筒之间，对应的主动轴设有两个主动齿轮。
4.根据权利要求I所述的卧式高频淬火机，其特征在于所述步进送料装置包括传送座、链条，在传送座上安装有主动轴、间隔设置的传动轴，主动轴和各传动轴上均安装有至少两个齿轮，主动轴上的齿轮与各传动轴对应位置的齿轮构成一组且安装上链条，每一组上的链条具有相同的节距且一一对应，主动轴上还安装有棘轮，在传送座上安装有气缸步进驱动机构，气缸步进驱动机构驱动棘轮转动。
5.根据权利要求4所述的卧式高频淬火机，其特征在于所述气缸步进驱动机构包括两个上下并置的气缸、竖直设置的拨杆，两个上下并置的气缸的活塞杆与拨杆固定连接，两个气缸通过管路相同与气源连接，控制两个气缸通气的开关由控制系统控制。
6.根据权利要求4所述的卧式高频淬火机，其特征在于所述传送座的两侧分别设有档板，档板顶面高出链条，两侧的档板之间的距离可调，在传送座与工件翻转装置之间设有倾斜连接块，在传送座的出口处设有横向挡块，在横向挡块上设有至少两个缺口，对应的传送座上设有通孔，传送座上安装有拨块且自传送座上的通孔向上直达横向挡块上的缺口，拨块安装在一转轴上，该转轴由传动轴带动转。
7.根据权利要求I所述的卧式高频淬火机，其特征在于所述立柱之间连接有连接杆，在立柱上还安装有照明灯，在立柱之间的连接杆上安装有传送座移动的限位传感器，包括在移动终点设置一个限位传感器，在指定座标点即开始点设置一个限位传感器和在偏离指定座标点一定距离设置一个限位传感器。
8.根据权利要求I所述的卧式高频淬火机，其特征在于所述程序控制系统通过下列数控程序控制 I)推料杆快速到达指定座标点，自动送料出第一工件，冷却液关；2)推料杆推料快速到达第一工件的第一段即首段指定加工起点，且控制第一工件第一段的加工长度； 3)推料暂停，加热开始，推料杆进给推料，加工到第一段所需长度部位，且冷却液开，力口热结束； 4)推料杆推料快速到达第一工件的第二段即末段指定加工起点，推料杆后退，暂停进给，使第一工件冷却一定时间，过后推料杆再快速后退，冷却液关，第一工件第一段冷却停止; 5)第一工件第二段加热开始，推料杆暂停，使其加热一定时间，过后加热停止，冷却液开，推料杆快速进给，然后快速后退至座标点附近，自动送料出第二工件，推料杆暂停一定时间进给第二工件，使第一工件第二段冷却一定时间； 6)自动循环。
9.根据权利要求I所述的卧式高频淬火机，其特征在于所述程序控制系统通过下列数控程序控制 1)推料杆快速到达指定座标点，自动送料出第一工件，冷却液关； 2)推料杆推料快速到达第一工件的第一段指定加工起点，且控制第一工件第一段的加工长度； 3)推料暂停，加热开始，推料杆进给推料，加工到第一段所需长度部位，且冷却液开，力口热结束； 4)推料杆推料，控制第一工件第一段的冷却长度，然后快速后退至座标点附近，自动送料出第二工件，推料杆暂停一定时间进给第二工件，使第一工件第二段冷却一定时间； 5)自动循环。
全文摘要
本发明公开了一种卧式高频淬火机，包括机座、高频淬火加热装置、冷却液以及冷却油箱，还包括有步进送料装置、工件淬火时的推料传送装置、工件淬火时水平放置的工件翻转装置、程序控制系统，高频淬火加热装置包括高频电源控制柜、与高频电源电路连接的感应线圈，步进送料装置安装在机座工作平台的前部且前后纵向设置，在工作平台的后部左右两侧分别设有立柱，工件翻转装置左右横向设置，步进送料装置的进口与料斗连接，出口位于工件翻转装置上方，感应线圈位于工件翻转装置侧，推料传送装置安装在立柱上。本发明具有能够减少轴类零件高频淬火时变形量,加工精度高，能自动化生产,重复性好，降低工人劳动强度的优点。
文档编号C21D1/62GK102925639SQ201210439818
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者陈贵明 申请人:广州市新滘热处理厂