φ1m×6m大型淬火机床的设计 制造.doc

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1、在软带，硬度不均，质量达不到耍求，影响了信誉和交货时间。从全国范围来看，辛辛火机床并未形成系列化产品，各工厂多根据自身需要设计制造。1.4本课题应用前景根据实地调研的情况，确定采用目前技术相对成熟的KGPS中频电源作为此机床的碎火电源，采用PLC和变频调速來实现进给系统的调节功能。在该漳火处理的全过程中，用位置传感器检测工件的空间位置动态变化，回馈给控制阀门，从而驱动液压油缸带动工件，使工件始终按照工艺参数要求，与感应线圈保持稳定距离；而进给系统能够实现对工件的进给速度进行无级调速控制，使工件在感应线圈的热处理

2、下速度均匀，对工件的痒火效果产生积极作用。本文正是希望在详细调査及收集托轮轴生产的各种实际数据的棊础上，结合计算机控制进行深入细致的分析，以期能够设计出自动化程度高，生产率、功效利用率高，经济实用的轴类漳火机床，为产品生产提供了冇力的质显保障。争取能够对提高产品质量、降低生产成本、提高生产效率起到一定的作用。该设备是国内生产制造的目前最大非标中频洋火机床，它的研制成功，提高了公司的整体加工能力和装备水平，保证我公司加工大型轴类零件的质量，提高了市场竞争力，同时也为我国大型津火机床的制造增添了新的品种。另外该设备

3、无任何污染物排放，冷却水采用循环水方式可以有效节约资源。此项日的研究是非常有意义的。2cp1mX6m大型立式中频浮火机床整体设计方案2.1机床功能概述(Plmx6m大型立式屮频漳火机床适应于单件及批量生产，可完成连续碎火、分段津火等功能，适应于各种轴类零件的表面洋火，同时也适应环类零件及平面的感应漳火。机床结构紧凑、功能齐全、安装调试方便。洋火变滑台的上下移动及料台的旋转均采用变频调速控制，速度无极可调。零件夹持长度可以调节11调整方便，以适应碎火零件长度的变化。机床设有失电环抱夹紧保护、越位保护等功能，具有较

4、高的安全可靠性。整个机床通过基于PLC的电气控制系统来实现整体的各个部分协调动作和自动化控制。2.2热处理感应加热概述及感应加热装置选用感应加热是最常用的表面加热洋火方法，具有工艺简单、工件变形小、生产效率高、节能、环境污染少、工艺过程易于实现机械化和自动化等优点。感应加热设备可按电源频率分为工频、中频、高频、超咅频，特别是半导体品体管元件的问世和集成电路的应用，为感应加热的应用开辟了新途径。感应加热的主要依据是：电磁感应，〃集肤效应〃、热传导三项基本原理。当交变电流在导体中通过时，在所形成的交变磁场作用下，导

5、体内会产生感应电动势。山于越接近心部感应电动势越大，导体中的电流便趋向于表层，电流强度从表面向心部呈指数规律衰减。选择适当形状的感应器对被处理冬件表而的一定部位进行集中加热，使电流集中在与感应器宽度大致相同的区段内。山磁场强度分布的基本方程可得出li-e-hia-F1SI■7电式中一一表面涡流强度IX…距离表而X处的涡流强度K——系数，K=J7/&=2兀乒ji〃万61一一涡流理论透入深度，民=O石112kp材料的电阻率(Q・cm)M一一材料的磁导率f一一电流的频率(Hz)山于涡流产生的热量与涡流强度的平方成正比

6、，所以从表面向心部的热量的下降比涡流强度下降更快，可以近似认为，涡流只存在于工件表层深度为§的薄层之中。钢铁材料的电阻率P在加热过程中，随着温度升高不断增加，磁导率p在失磁点以下基本不改变，但在达到失磁点时，突然下降为真空的磁导率此时涡流的透入深度将会显著增大。超过失磁点的涡流透入深度称为〃热态的涡流透入深度〃，低于失磁点时称为〃冷态的涡流透入深度〃见图2o图2-｝铜件感应加热时冷态和热态的祸流分布曲线在感应器接通高频电流，被处理的工件温度开始升高前的瞬问，涡流强度自工件表面向纵深的变化是按冷态特性分布的，当表

7、面出现超过失磁点的薄层时，在和薄层相邻的内部交界处的涡流强度就发生突然变化，工件的加热层被分成两层，外层的涡流强度显著下降，最大的涡流强度处于这两层的交界处。因而高温表层加热速度降低，交界处升温加速，并迅速向内部推移。进行一定深度的表面加热时，应该力求用涡流〃透入式加热〃。因此，应正确选择电流频率，同时所选择的加热速度应能在尽可能短的时间内达到规定的加热深度。本洋火机床电源部分所采用的就是中频电源，采用中频溥火，就是将金属件放在一个感应线圈内，感应线圈通交流电，产生交变电磁场，在金属件内感应出交变电流，山于趋肤

8、效应，电流主要集中在金属件表面，所竦面的温度最高，在感应线圈下面紧跟着喷水冷却或其他冷却，山于加热及冷却主要集中在表面，所以表面改性很明显，而内部改性基本没有，可以有很特殊的热处理效果。本次设计选用可控硅中频变频装置，具有如下优点：(1)设备效率高，可达90塔95%;(2)无需单独机房，体积小，质量轻，占地面积小，搬动方便：(3)运行无噪声，无旋转部件，维护简便：(4)启动方便，不像电