專利名稱：感應(yīng)重熔機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于合金(陶瓷)粉末涂層與金屬基材感應(yīng)重新熔合的機(jī)床。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，人們?yōu)榱双@得具有特殊性能的零件，在金屬基材表面通過噴涂合金(陶瓷)粉末然后采用高溫重熔而得到零件表面具有一些特殊性能。在上述的方法中，人們采用的高溫重熔加工方式是氧_乙炔火焰加熱或離子束、電子束的方式，存在的不足是重熔溫度控制不準(zhǔn)，工件預(yù)熱和受熱不均勻，重熔后的材料晶粒粗大，其得到的性能不夠理想；且因為采用人工手動操作，效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于合金(陶瓷)粉末涂層與金屬基材感應(yīng)重新熔合的感應(yīng)重熔機(jī)床。感應(yīng)重熔機(jī)床對重熔的加熱溫度、加熱速度、重熔位置、重熔區(qū)的深度、工件的運行速度等均能根據(jù)工藝要求實現(xiàn)控制。 本發(fā)明的技術(shù)方案在于機(jī)床體上有相向而設(shè)、配合用于夾持工件并帶動工件旋轉(zhuǎn)的主軸箱和尾架，主軸箱和尾架所夾持的工件套入可對工件加熱的感應(yīng)器內(nèi)，感應(yīng)器裝于可拖動其沿工件做往復(fù)運動的拖板上。 感應(yīng)器為IGBT超音頻感應(yīng)加熱器，IGBT超音頻電源經(jīng)輸出變壓器和整流、濾波、逆變電路與感應(yīng)器聯(lián)接。 本發(fā)明的主軸箱上有帶動工件旋轉(zhuǎn)的撥叉或卡盤。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明重熔溫度控制精度高，重熔溫度升溫快且均勻，工件變形小，重熔質(zhì)量高，產(chǎn)品的工藝制造成本低。通過對Ni60A自熔性合金粉末在氧乙炔重熔和本發(fā)明制得的涂層，進(jìn)行了金相組織分析、表面硬度測試及腐蝕、磨粒磨損對比的試驗，通過試驗研究結(jié)果表明感應(yīng)重熔涂層中的晶粒細(xì)密，表面硬度值高；涂層的耐腐蝕性和抗磨性能優(yōu)于晶粒較粗大的氧乙炔火焰重熔涂層。


下面將結(jié)合附圖提供的實例對本發(fā)明進(jìn)一步詳述。圖i為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖(俯視)。 圖2為圖1的正視圖。
具體實施例方式
圖1、圖2中，本發(fā)明包括工件移動/旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和感應(yīng)器加熱移動機(jī)構(gòu)。
工件移動/旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)機(jī)床體1上有相向而設(shè)、配合用于夾持工件3并帶動工件3旋轉(zhuǎn)的主軸箱2和尾架8，尾架8經(jīng)滑動導(dǎo)軌6裝于機(jī)床體1。機(jī)床導(dǎo)軌4可使尾架能軸向移動。尾架8與主軸箱2對應(yīng)處裝有能自動伸縮滿足工件受熱膨脹要求的頂尖套筒7。主軸箱2上有可帶動工件3旋轉(zhuǎn)的卡盤24。主軸箱2與數(shù)控系統(tǒng)21相連接。主軸箱2和尾 架8所夾持的工件3套入可對工件加熱的感應(yīng)器5內(nèi)。22為主軸箱變頻電機(jī)。
感應(yīng)器加熱移動機(jī)構(gòu)為輸出變壓器12和感應(yīng)器5裝在拖板25上，拖板25通過 滾珠絲杠9與感應(yīng)器5相連接，并通過電氣控制系統(tǒng)20控制伺服電機(jī)19帶動滾珠絲杠9 拖動感應(yīng)器5沿工件做往復(fù)運動；拖板25經(jīng)傘齒、橫向同步帶機(jī)構(gòu)11和絲桿、縱向同步帶 機(jī)構(gòu)13裝于機(jī)床體1，可實現(xiàn)對感應(yīng)器進(jìn)行水平前后、垂直方向的調(diào)節(jié)。10為直線滾動導(dǎo) 軌。拖板25通過電氣控制系統(tǒng)20控制伺服電機(jī)19帶動滾珠絲杠9拖動感應(yīng)器5沿工件 做往復(fù)運動，感應(yīng)器5為IGBT超音頻感應(yīng)加熱器，IGBT超音頻電源15經(jīng)輸出變壓器12和 整流、濾波、逆變電路與感應(yīng)器5聯(lián)接。IGBT超音頻電源15有配套工作的水箱16、泵17、閥 18、管路14構(gòu)成的一套軟化水冷卻水系統(tǒng)。 通過上述兩套機(jī)構(gòu)實現(xiàn)工件邊旋轉(zhuǎn)邊加熱(往復(fù))。上述機(jī)構(gòu)運動和IGBT電源工 作狀態(tài)和時序由電氣控制系統(tǒng)20和數(shù)控系統(tǒng)21共同完成。該控制系統(tǒng)將機(jī)床的各部分按 照加工工藝要求有序組織起來，實現(xiàn)機(jī)床按設(shè)計好的程序運行。 本發(fā)明工作時，由IGBT超音頻電源15將50HZ的三相工頻電流經(jīng)整流、濾波、逆變 為超音頻電流，輸送至感應(yīng)器5，用于工件3加熱。感應(yīng)器安裝在數(shù)控機(jī)床1的拖板上由數(shù) 控系統(tǒng)21控制其感應(yīng)器往復(fù)的移動速度，根據(jù)不同的零件制作不同結(jié)構(gòu)的感應(yīng)器，感應(yīng)器 對工件加熱。工件裝夾在數(shù)控機(jī)床的主軸箱和尾架之間由主軸箱上的卡盤帶動工件旋轉(zhuǎn)， 轉(zhuǎn)速可無級調(diào)速。機(jī)床電氣控制系統(tǒng)20將電源的功率、溫度、水溫等控制與數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)系 起來形成完整的加工控制過程。該機(jī)床感應(yīng)器和工件的運動按照工藝要求編制好的數(shù)控加 工程序運行。 本實例對重熔工藝條件可實現(xiàn)自動控制，且不受涂層厚度限制，具有廣泛的實用
性，特別適用于各種軸類，輥類、柱塞、液壓支柱等工件表面的強化處理。本實例的主要參數(shù)(以GCRK20/2000為例) 1、機(jī)床最大回轉(zhuǎn)直徑C 200mm 2 、機(jī)床最大夾持長度2000mm 3、最大工件承重1000KG4、工件旋轉(zhuǎn)速度10-500r/mm 5、感應(yīng)掃描進(jìn)給速度0-60mm/s 6、感應(yīng)器返回速度80mm/s 7、感應(yīng)器平行移動的平行度《0. 5/1500mm 8、定位精度《±0. 02mm 9、電源最大功率200KW 10、電源頻率范圍5-50KHZ 11、加熱溫度30-1600。C 本發(fā)明可為臥式結(jié)構(gòu)，根據(jù)加工零件不同 可以是立式或帶回轉(zhuǎn)工作臺的結(jié)構(gòu)。 也可以用數(shù)控系統(tǒng)控制。這些變換均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種感應(yīng)重熔機(jī)床，其特征在于機(jī)床體(1)上有相向而設(shè)、配合用于夾持工件并帶動工件旋轉(zhuǎn)的主軸箱(2)和尾架(8)，主軸箱(2)和尾架(8)所夾持的工件套入可對工件加熱的感應(yīng)器(5)內(nèi)；感應(yīng)器(5)裝于可拖動其沿工件做往復(fù)運動的拖板(25)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)重熔機(jī)床，其特征在于尾架(8)經(jīng)滑動導(dǎo)軌(6)裝于 機(jī)床體(1)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)重熔機(jī)床，其特征在于尾架(8)上與主軸箱(2)對應(yīng) 處裝有能自動伸縮滿足工件受熱膨脹要求的頂尖套筒(7)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)重熔機(jī)床，其特征在于主軸箱(2)上有帶動工件旋轉(zhuǎn) 的撥叉或卡盤。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)重熔機(jī)床，其特征在于感應(yīng)器(5)為IGBT超音頻感應(yīng) 加熱器，IGBT超音頻電源(15)經(jīng)輸出變壓器(12)和整流、濾波、逆變電路與感應(yīng)器(5)聯(lián)接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)重熔機(jī)床，其特征在于拖板(25)經(jīng)傘齒、橫向同步帶 機(jī)構(gòu)(11)和絲桿、縱向同步帶機(jī)構(gòu)(13)裝于機(jī)床體(1)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)重熔機(jī)床，其特征在于拖板(25)通過電氣控制系統(tǒng) (20)控制伺服電機(jī)(19)帶動滾珠絲杠(9)拖動感應(yīng)器(5)沿工件做往復(fù)運動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)重熔機(jī)床，其特征在于IGBT電源(15)有配套工作的水 箱(16)、泵(17)、閥(1S)、管路(14)構(gòu)成的一套軟化水冷卻系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于合金(陶瓷)粉末涂層與金屬基材感應(yīng)重新熔合的感應(yīng)重熔機(jī)床。其機(jī)床體上有相向而設(shè)、配合用于夾持工件并帶動工件旋轉(zhuǎn)的主軸箱和尾架，主軸箱和尾架所夾持的工件套入可對工件加熱的感應(yīng)器內(nèi)；感應(yīng)器裝于可拖動其沿工件做往復(fù)運動的拖板上。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的重熔溫度控制不準(zhǔn)，工件預(yù)熱和受熱不均勻，重熔后的材料晶粒粗大，效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等不足，具有重熔溫度控制精度高，重熔溫度升溫快且均勻，工件變形小，重熔質(zhì)量高，感應(yīng)重熔涂層中的晶粒細(xì)密，表面硬度值高，涂層的耐腐蝕性和抗磨性能優(yōu)于晶粒較粗大的氧乙炔火焰重熔涂層，產(chǎn)品的工藝制造成本低等優(yōu)點。
文檔編號C23C24/00GK101724840SQ20081019727
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月12日
發(fā)明者王洪剛 申請人:王洪剛