一種激光淬火設(shè)備及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及軸類零件激光表面淬火領(lǐng)域，具體涉及一種激光淬火設(shè)備及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前軸類零件進(jìn)行激光淬火時(shí)，常常由于多道搭接產(chǎn)生回火軟化而導(dǎo)致硬度急劇降低。此外，采用單道激光淬火后等待零件溫度降低再開(kāi)始下一道次的激光淬火又存在生產(chǎn)效率太低的問(wèn)題。因此急需開(kāi)發(fā)可實(shí)現(xiàn)工件表面高硬度且效率較高的激光淬火設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種激光淬火設(shè)備，用于解決軸類零件激光淬火過(guò)程中熱量積累造成的淬火區(qū)域受熱軟化問(wèn)題，保證激光淬火后的軸類零件表面硬度基本不變，進(jìn)而確保激光淬火后工件質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0004]本發(fā)明創(chuàng)造的另一目的是提供一種激光淬火設(shè)備的使用方法，可以使得該設(shè)備既能提高軸類零件表面激光淬火的自動(dòng)化程度，提高工作效率，又能夠?qū)崿F(xiàn)軸類零件表面強(qiáng)化近終成形，基本無(wú)需額外加工，節(jié)省工序及成本。
[0005]為達(dá)上述發(fā)明創(chuàng)造的目的，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種激光淬火設(shè)備，包括可編程控制器，激光器，與激光器線連接并用于對(duì)工件進(jìn)行激光淬火的激光頭，用于夾持工件并帶動(dòng)工件運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，位于工件下方的冷卻液槽；所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有底座，底座上方設(shè)有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿的頂端可拆卸式固接固定板，固定板上設(shè)有電機(jī)II和絲杠，所述電機(jī)II通過(guò)皮帶II帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)；導(dǎo)向桿上還設(shè)有連接板，所述連接板上設(shè)有導(dǎo)孔，連接板通過(guò)導(dǎo)孔套設(shè)在導(dǎo)向桿上，連接板的一側(cè)設(shè)有螺孔，絲杠貫穿于螺孔并與螺孔配合，連接板的另一側(cè)設(shè)有電機(jī)I和連接組件，工件安裝在連接組件的下端，所述電機(jī)I通過(guò)皮帶I作用于連接組件帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)；所述電機(jī)1、電機(jī)II和激光器分別與可編程控制器線連接。
[0007]所述的一種激光淬火設(shè)備，所述固定板上設(shè)有軸承II，電機(jī)II的輸出軸通過(guò)彈性聯(lián)軸器與軸承II中的軸II連接，軸II的一側(cè)裝有平鍵，所述皮帶II的一端作用于軸II，另一端作用于絲杠。
[0008]所述的一種激光淬火設(shè)備，所述連接組件包括軸承I，位于軸承I下方與軸承I中軸I連接的法蘭，安裝在法蘭下方的用于安裝工件的卡盤(pán)，皮帶I的一端通過(guò)皮帶輪作用于軸I，另一端作用于電機(jī)I的輸出軸。
[0009]所述的一種激光淬火設(shè)備，所述軸承I為圓錐滾子軸承。
[0010]所述的一種激光淬火設(shè)備，所述電機(jī)I為步進(jìn)電機(jī)I，所述電機(jī)II為步進(jìn)電機(jī)II。
[0011]一種權(quán)利要求1所述的激光淬火設(shè)備的使用方法，包括如下步驟:
[0012]I)將工件安裝在連接組件上，啟動(dòng)電機(jī)I，使電機(jī)I帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)II帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，此時(shí)工件作旋轉(zhuǎn)和向下直線運(yùn)動(dòng)；
[0013]2)當(dāng)工件的尾部達(dá)到激光頭后，啟動(dòng)激光器，使激光頭發(fā)出激光束，沿工件的軸向?qū)ぜ砻鎸?shí)現(xiàn)螺旋式激光淬火，工件上已完成的淬火區(qū)域在絲杠的帶動(dòng)下進(jìn)入冷卻液槽；
[0014]3)當(dāng)工件下降到指定高度完成整個(gè)淬火區(qū)域后，激光器停止發(fā)出激光束。啟動(dòng)電機(jī)II帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)動(dòng)工件反向運(yùn)動(dòng)退回原始工位，完成整個(gè)激光淬火過(guò)程。
[0015]本發(fā)明創(chuàng)造具有以下有益效果:
[0016]1、本發(fā)明創(chuàng)造主要結(jié)構(gòu)由工件運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、激光發(fā)生系統(tǒng)、冷卻液槽等構(gòu)成，而工件運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別由兩臺(tái)伺服電機(jī)同時(shí)控制工件旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)。確保激光強(qiáng)化區(qū)獲得針狀馬氏體組織，做到及時(shí)冷卻，同時(shí)保證已淬火強(qiáng)化區(qū)域不會(huì)因發(fā)生高溫回火而導(dǎo)致軟化的問(wèn)題。激光發(fā)生系統(tǒng)、工件運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由中控可編程控制器PLC協(xié)調(diào)各運(yùn)動(dòng)要求，因此實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件上激光強(qiáng)化區(qū)快速冷卻，不用針對(duì)材料開(kāi)發(fā)專用冷卻液提高激光淬火區(qū)的冷卻速度以獲得細(xì)針狀馬氏體組織，實(shí)現(xiàn)了軸類零件的高效率、快速激光表面淬火的目的。
[0017]2、本發(fā)明創(chuàng)造一種激光淬火設(shè)備除具有激光淬火主要功能外，還要具有確保激光淬火區(qū)域的硬度不因多道次激光淬火而導(dǎo)致搭接軟化，并可根據(jù)被淬火材料及其尺寸的變化采用不同冷卻液的功能。利用該設(shè)備既能提高軸類零件表面激光淬火的自動(dòng)化程度，提高工作效率，又能夠?qū)崿F(xiàn)軸類零件表面強(qiáng)化近終成形，基本無(wú)需額外加工，節(jié)省工序及成本。其中，連接板通過(guò)絲杠把電機(jī)1、電機(jī)II裝在一起，形成一個(gè)整體，同時(shí)調(diào)整電機(jī)I和電機(jī)II的轉(zhuǎn)速可實(shí)現(xiàn)對(duì)軸類零件的旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)的速度配合，并能夠根據(jù)軸類零件單道激光淬火區(qū)的大小調(diào)整螺距大小。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明創(chuàng)造一種激光淬火設(shè)備的示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明創(chuàng)造一種激光淬火設(shè)備中運(yùn)功機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為圖2所示固定板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為圖2所示固定板的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為圖2所示連接板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為圖2所示連接板的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中1-可編程控制器，2-激光頭，3-工件，4-運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，5-冷卻液，6-激光器，7-皮帶I，8-皮帶輪，9-軸承I，10-法蘭，11-卡盤(pán)，12-電機(jī)I，13-導(dǎo)向桿，14-底座，15-絲杠，16-電機(jī)II，17-固定板，18-彈性聯(lián)軸器，19-平鍵，20-皮帶II，21-螺釘，22-軸III，23-連接板，24-安裝孔I，25-安裝孔II，26-安裝孔III，27-導(dǎo)孔，28-螺孔。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，一種激光淬火設(shè)備，包括可編程控制器1，激光器6，與激光器6線連接并用于對(duì)工件3進(jìn)行激光淬火的激光頭2，用于夾持工件3并帶動(dòng)工件3運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，位于工件3下方的冷卻液槽，冷卻液槽中裝有冷卻液5。
[0026]如圖2所示運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4具有底座14，底座14上方設(shè)有導(dǎo)向桿13，導(dǎo)向桿13的頂端可拆卸式安裝固定板17，固定板17上設(shè)有電機(jī)II 16和絲杠15，固