可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统及淬火方法

本发明属于淬火加工，尤其涉及一种可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统及方法。

背景技术：

1、淬火是改善工件力学性能的重要处理工艺。感应淬火作为淬火工艺中的一种，其是利用电磁感应原理在工件内产生涡流而对工件进行加热。

2、直线导轨是机床上的一种重要功能部件，用于机床的运动定位与导向。导轨面与滚动部件的接触面在使用过程中要承受较大压力，因而要求接触面具有较高硬度，并且由于导轨是高精度产品，具有很高的重负载能力，其对于安装的平行度和平坦度精度具有较高要求。为了保证直线导轨具有较好的综合力学性能和安装精度，采用感应淬火方式是最理想的热处理方法。

3、感应淬火过程中，由于感应电流具有集肤效应和邻近效应，离感应器内表面近的直线导轨侧面更容易加热至较高的温度，离感应器内表面较远的直线导轨侧面温度较低，从而导致两个侧面的温度、淬硬层和力学性能不均，致使直线导轨因两侧面的加热温度和淬硬层深度不同而沿着导轨轴线方向产生弯曲变形，影响直线导轨的淬火质量、形状精度和使用效果。

4、感应器在加工过程可能存在位置及形状误差，将感应器固定在机床滑座过程也会出现一定的位置偏差，加工及固定偏差将影响感应器与直线导轨两个侧面之间的距离，导致直线导轨的两个侧面离感应器内表面的距离不一致，最终致使直线导轨在感应淬火过程中出现弯曲变形。目前，直线导轨的感应淬火弯曲变形是困扰该行业的主要问题之一。

5、为此需要一种可以调整感应器与待处理工件之间的角度与距离的淬火系统及淬火方法，保证在淬火过程中感应器与直线导轨之间的角度与距离维持在恒定数值，保证直线导轨的淬火质量。

技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统及淬火方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统，包括：

4、感应器，感应器与淬火机床的感应电源电连接；

5、第一固定装置，设于淬火机床导轨上，第一固定装置与淬火机床导轨滑动连接；

6、第二固定装置，设于淬火机床导轨上，第二固定装置与淬火机床导轨滑动连接，第二固定装置上设有滑座，滑座与第二固定装置滑动连接；

7、第三固定装置，固定连接在淬火机床工作台上，并可以随淬火机床工作台沿淬火机床导轨滑动，第三固定装置上设有与感应器连接的角度调整模块和自调整模块，分别用以调整感应器和直线导轨之间的角度和距离。

8、在其中一些实施例中，第一固定装置包括第一基座、第一固定块和第一滑块；第一基座下端设有凹槽，形状与淬火机床导轨相适应，第一基座与淬火机床导轨滑动连接，第一基座的凹槽两侧分别设有第一油缸，第一油缸位于第一基座的内部，用以对淬火机床导轨夹紧；第一固定块设于第一基座上，第一固定块通过螺钉和销钉与第一基座固定连接；第一滑块设于第一基座上，第一滑块与第一基座滑动连接，第一固定块和第一滑块通过第二油缸固定连接，第二油缸用以带动第一滑块向第一固定块移动以对直线导轨夹紧。

9、在其中一些实施例中，第二固定装置包括第二基座、滑座、第二固定块和第二滑块；第二基座下端设有凹槽，形状与淬火机床导轨相适应，第二基座与淬火机床导轨滑动连接，第二基座的凹槽两侧分别设有第三油缸，第三油缸位于第二基座的内部，用以对淬火机床导轨夹紧；滑座设于第二基座上，滑座与第二基座滑动连接，滑座与第二基座之间设有第五油缸，第五油缸用以带动滑座在第二基座上滑动；第二固定块设于滑座上，第二固定块通过螺钉和销钉与滑座固定连接；第二滑块设于滑座上，第二滑块与滑座滑动连接，第二固定块和第二滑块通过第四油缸连接，第四油缸用以带动第二滑块向第二固定块移动以对直线导轨夹紧。

10、在其中一些实施例中，第一基座和滑座上设有燕尾槽，第一滑块和第二滑块下端设有与燕尾槽配合的燕尾凸台，燕尾槽和燕尾凸台形成燕尾结构，第一滑块通过燕尾结构与第一基座滑动连接，第二滑块通过燕尾结构与滑座滑动连接。

11、在其中一些实施例中，第三固定装置还包括感应器基座，角度调整模块和自调整模块均设于感应器基座上。

12、在其中一些实施例中，角度调整模块包括轴向角度调整块和纵向角度调整块；轴向角度调整块设于感应器基座上，与感应器基座转动连接，用以调整感应器与直线导轨轴向的角度；纵向角度调整块设于轴向角度调整块上，与轴向角度调整块转动连接，用以调整感应器与直线导轨纵向的角度。

13、在其中一些实施例中，自调整模块包括伺服电机、位移传感器和伺服系统；伺服电机设于纵向角度调整块上，感应器与伺服电机的输出轴连接；位移传感器设于第三固定装置上，位移传感器通过弹簧维持其与直线导轨侧面接触；伺服电机和位移传感器与伺服系统电连接。

14、在其中一些实施例中，可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统还包括液压系统，第一油缸、第二油缸、第三油缸、第四油缸和第五油缸均与液压系统通过液压管路连接。

15、在其中一些实施例中，可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统还包括喷水冷却器，设于第三固定装置上，喷水冷却器与冷却水供应装置通过供水管路连接。

16、本发明还提供了一种直线导轨的淬火方法，采用上述任一项技术方案所述的可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统进行淬火，包括如下步骤：

17、淬火机床导轨夹紧步骤：根据直线导轨的长度将第一固定装置和第二固定装置在淬火机床导轨上滑动至设定位置，通过液压系统给第一油缸和第三油缸提供油压，夹紧淬火机床导轨；

18、直线导轨夹紧步骤：将直线导轨的一端放在第一滑块和第一固定块之间，另一端放在第二滑块和第二固定块之间，通过液压系统给第二油缸提供油压，以使第一滑块向第一固定块移动，夹紧直线导轨的一端；通过液压系统给第三油缸提供油压，以使第二滑块向第二固定块移动，夹紧直线导轨的另一端；

19、直线导轨调整步骤：通过液压系统给第五油缸提供油压，第五油缸带动滑座在第二基座上滑动，夹紧直线导轨的第二滑块和第二固定块随滑座移动，以对直线导轨施加拉力；

20、角度调整步骤：将第三固定装置固定在淬火机床的工作台上，并通过淬火机床将工作台调整至接近直线导轨左端的位置；转动纵向角度调整块调整感应器与直线导轨侧面沿竖直方向的平行度，并转动轴向角度调整块调整感应器与直线导轨侧面沿轴线方向的平行度；

21、距离调整步骤：将直线导轨的宽度、直线导轨的侧面与感应器的内侧面距离的设计数值输入伺服系统；调整位移传感器，并通过弹簧维持其与直线导轨的侧面接触；启动伺服系统，并由伺服系统根据输入的数据通过伺服电机调整感应器的内侧面与直线导轨的侧面的距离；

22、淬火步骤：启动淬火机床，感应器对直线导轨进行感应淬火，并通过喷水冷却器对直线导轨的加热部位进行喷洒冷却；在淬火机床工作台带动第三固定装置沿着直线导轨运动时，位移传感器测量感应器两个内侧面与直线导轨两个侧面的距离变化，并将测量数值反馈给伺服系统；由伺服系统控制伺服电机，由伺服电机带动感应器，以调整感应器内侧面与直线导轨侧面之间的距离。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、1、本发明提供的可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统包括角度调整模块和自调整模块，可以对感应器与直线导轨之间的角度和距离进行调整，并且在感应淬火过程中自调整模块中的位移传感器与伺服电机相配合，可以对感应器与直线导轨间的距离实时进行调整，改善直线导轨的淬火质量和效果；

25、2、本发明提供的可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统中的第二固定装置包含滑座，在直线导轨感应淬火过程中，滑座可以配合第五油缸对直线导轨持续施加拉力，抵消淬火过程中的热应力和相变应力，从而进一步提升直线导轨在感应淬火后的直线度，保证其感应淬火的质量及使用性能；

26、3、本发明提供的可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统所包括的角度调整模块由轴向角度调整块和纵向角度调整块构成，轴向角度调整块转动连接在感应器基座上，纵向角度调整块转动连接在轴向角度调整块上，通过转动即可调节直线导轨的平行度，具有结构简单、使用方便等优点；

27、4、本发明提供的可随动自调整式直线导轨用感应淬火系统包括自调整模块，自调整模块中的位移传感器通过弹簧维持其与直线导轨侧面接触，测量精准度高、稳定性强。