专利名称：无级调速等离子束表面冶金机床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属零件表面强化设备，尤其涉及等离子束表面冶金机床。
背景技术：
工业中有大量的圆柱状金属零件需要对外表面进行等离子束表面冶金强化处理，由于这类零件不允许冶金带呈螺旋状排布，因为螺旋状在圆柱端部有呈三角状的冶金层缺失，影响零件的精度和使用性能，因此要求每一圈冶金层首尾闭合后再立即推进到相邻一圈进行冶金处理，而且每一圈的首尾处也不能重叠使冶金层局部加厚。由于此种限制，所以目前都采用数控步进驱动系统完成上述动作。但是用这种控制系统则存在下述缺陷(1)易受等离子束高频高压起弧的干扰；(2)等离子束表面冶金机床的工作环境较差，数控系统易损坏；(3)另外等离子束表面冶金机床的动作一般比较单一(试验装置除外)，而且表面冶金操作的轨迹与速度没有十分精确的要求，因此使用数控步进驱动系统功能浪费较多，数控系统对操作工人要求较高，数控机床制造费用高，维护维修成本高；在一定程度上影响了该技术的推广；(4)，每更换一种不同直径不同长度的零件也需要根据计算重新输入程序，不仅效率低，而且容易出错造成废品。
发明内容
本实用新型的目的，在于设计一种不受高压高频起弧干扰、适于较差环境、结构简单、易于工人操作、成品率高、成本低的等离子束表面冶金强化专用机床。
本实用新型的技术方案是1、在机床架一侧的等离子炬移动用减速电机轴上连接一个丝杆，丝杆通过等离子炬支架上的传动螺母带动支架左右移动，丝杆另一端连接电磁离合器左端，离合器右端连接一对啮合齿轮，被动齿轮上连接主动皮带轮；2、在机床架另一侧的零件旋转用的无级调整减速电机轴上连接卡盘，卡盘旋转轴线的对侧安装顶尖，顶尖轴上装上被动皮带轮和摆针，被动皮带轮用皮带与主动皮带轮传动，摆针轴部有电磁离合器，摆针头上有感应头与相应的接近开关发生作用，产生的电信号控制电磁离合器的吸合；3、在等离子炬支架头部安装等离子炬，等离子炬尾部安装感应头，丝杆一侧的机床架上安装两个距离可调的接近开关，与等离子炬尾部的感应头发生作用，产生的信号控制减速电机正反转和电磁离合器的吸合。
当机床工作时，首先按照圆柱零件长短调整两个接近开关的距离，将被强化处理的零件用卡盘和顶尖固定，然后启动机床，等离子炬起弧同时被处理零件旋转。每旋转一周摆针便转动一圈，摆针上的感应头与接近开关产生感应信号，控制等离子炬灭弧和零件停转，同时控制丝杆转动使等离子炬移动一定的距离，移动距离相当于等离子束处理的宽度，可用传动齿轮的啮合比或者调节摆针上的感应头宽度(即感应时间)来调整；然后等离子炬再起弧被处理零件再旋转一周，进行第二圈的处理，周而复始，直到处理光整个零件。此时等离子炬支架已移动到另一端，与另一端的接近开关产生感应信号，控制移动用减速电机反转，使等离子炬支架回到初始状态，进行下一个零件的处理。
本实用新型的积极效果是1、用无机调整纯机械传动来驱动，避免了高压起弧对驱动系统的干扰，使机床工作稳定可靠，适于较差的工作环境；2、机床结构简单，容易维护，制造成本低，易于工人操作，处理零件成品率高；3、零件的冶金处理厚度根据无级调速电机的转数控制，不同长度直径的零件用调速接近开关的距离来实现，无需复杂的计算编程，操作简单，生产效率高。
图1是实施例的设计原理图。
图例说明1-等离子炬移动用减速电机，2-丝杠，3-接近开关，4-带传动螺母的等离子炬支架，5-接近开关，6-丝杆电磁离合器，7-主动齿轮，8-被动齿轮，9-主动皮带轮，10-皮带，11-接近开关，12-带离合器的自由摆针，13-电磁离合器，14-重锤，15-被动皮带轮，16-顶尖，17-拨叉，18-等离子炬，19-圆柱零件，20-卡盘，21-零件旋转用电子调速减速电机。
具体实施方式
在机床架一侧安装一台等离子炬移动用的减速电机1，电机1轴上连接丝杆2，带螺母的等离子炬支架4与丝杆配合使之左右移动，丝杆2的另一端连接电磁离合器6和齿轮体7、8，被动齿轮上有同轴主动皮带轮9；在机床架另一侧安装一台零件旋转用的电子调整减速电机21，电机21轴上安装卡盘20用于卡住被处理圆柱零件19，在卡盘20轴线上零件19另一端位置的机床架上安装拨叉17和顶尖16，顶尖16为轴装上被动皮带轮15，并用皮带10与主动皮带轮9实现皮带传动；在顶尖16轴上还装上带离合器13的自由摆针12，摆针12上有感应头用重锤14配平，在适当位置安装上接近开关11与感应头发生作用。另外在等离子炬支架4头部安装等离子炬18，尾部有感应头，在支架4左右移动的位置有与感应头发生作用的接近开关3和4，而且距离可调。
为便于理解本实施例，再对其工作原理进一步说明。
减速电机1的功能是使等离子炬支架4回复到工作起始位置，该起始位置是由接近开关5决定的。而接近开关5的位置又是根据零件19调整的。其控制方式是当等离子炬18工作时，等离子炬支架4逐步向左行进，直到工作结束到达接近开关3。接近开关3的功能是，熄灭等离子弧、断开电磁离合器6和13、启动减速电机1带动丝杠2反向旋转，使等离子炬支架4向右回到起始位置的接近开关5处停止，等待新一轮的工作。电磁离合器13断开后，自由摆针12在重锤14的作用下自由停止在垂直位置，等待等离子束起弧。在卡盘20和顶尖16上装夹好新工件19，根据需要进行表面冶金部位的长度调整好接近开关3和5的距离，启动电源(图中未示出)使等离子炬起弧，同时电磁离合器13吸合，自由摆针12随同工件19同步转动，转动速度根据需要冶金层的厚度由电子调速减速电机21调节。当零件19旋转一圈时，摆针12也同样旋转一圈，这时摆针12上端的感应头行进到接近开关11处，感应信号控制电磁离合器6吸合，丝杠2旋转，带动等离子炬支架4向左行进一定的距离，该距离可由更换传动齿轮7和8、或者调节摆针12上端感应头的宽度即感应时间来调整。待感应结束后，电磁离合器6脱开，进行第二圈的冶金处理。这样周而复始，直到等离子炬支架4向左行进到接近开关3处时复位。
权利要求1.一种无级调速等离子束表面冶金机床，其特征是(1)在机床架一侧的等离子炬移动用减速电机轴上连接一个丝杠，丝杠另一端连接电磁离合器左端，离合器右端连接一对啮合齿轮，被动齿轮上连接主动皮带轮；(2)在机床架另一侧的零件旋转用的无级调速减速电机轴上连接卡盘，卡盘旋转轴线的对侧安装顶尖，顶尖轴上装上被动皮带轮和摆针，被动皮带轮用皮带与主动皮带轮传动，摆针轴部有电磁离合器，摆针头上有感应头；(3)在等离子炬支架头部安装等离子炬，等离子炬尾部安装感应头，丝杠一侧的机床架上安装两个距离可调的接近开关。
专利摘要本实用新型公开了一种无级调速等离子束表面冶金机床，它是在机床架一侧的等离子炬移动用减速电机轴上连接一个丝杠，丝杠另一端连接电磁离合器左端，离合器右端连接主动皮带轮；在机床架另一侧的无级调整减速电机轴上连接卡盘，卡盘旋转轴线的对侧安装顶尖，顶尖轴上装上被动皮带轮和摆针，摆针轴部有电磁离合器，另外在等离子炬支架头部安装等离子炬，等离子炬尾部安装感应头，丝杠一侧的机床架上安装两个距离可调的接近开关。采用这种结构的冶金机床，不受高压高频起弧干扰、适于较差环境、结构简单、易于工人操作、成品率高、成本低。
文档编号C21D1/06GK2741990SQ200420097159
公开日2005年11月23日 申请日期2004年10月21日 优先权日2004年10月21日
发明者李惠东 申请人:李惠东