專利名稱：感應(yīng)重熔機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于合金(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一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，工件預熱和受熱不均勻， 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
本實用新型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)重熔機床。感應(yīng)重熔機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。
本實用新型的技術(shù)方案在于機床體上有相向而設(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。
本實用新型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，本實用新型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實用新型制得的涂層，進行了金相組織分析、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實用新型進一步詳述。圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖(俯視)。
圖2為圖1的正視圖。
具體實施方式

圖l、圖2中，本實用新型包括工件移動/旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和感應(yīng)器加熱移動機構(gòu)。
工件移動/旋轉(zhuǎn)機構(gòu)機床體l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)滑動導軌6裝于機床體1 。機床導軌 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。
感應(yīng)器加熱移動機構(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 19帶動滾珠絲杠9拖動感應(yīng)器5沿工件做往復運動；拖板25經(jīng)傘齒、橫向同步 帶機構(gòu)11和絲桿、縱向同步帶機構(gòu)13裝于機床體1，可實現(xiàn)對感應(yīng)器進行水平 前后、垂直方向的調(diào)節(jié)。IO為直線滾動導軌。拖板25通過電氣控制系統(tǒng)20控 制伺服電機19帶動滾珠絲杠9拖動感應(yīng)器5沿工件做往復運動，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、 #路14構(gòu)成的一套軟化水冷卻水系統(tǒng)。
通過上述兩套機構(gòu)實現(xiàn)工件邊旋轉(zhuǎn)邊加熱(往復)。上述機構(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) 將機床的各部分按照加工工藝要求有序組織起來，實現(xiàn)機床按設(shè)計好的程序運 行。
本實用新型工作時，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?yōu)槌纛l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)控機床1的拖板上由數(shù)控系統(tǒng)21控制其感應(yīng)器往復的移動速度，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、 機床最大回轉(zhuǎn)直徑C200咖
2、 機床最大夾持長度2000mm .3、 最大工件承重1000KG
4、 工件旋轉(zhuǎn)速度10-500r/mm 5 、 感應(yīng)掃描進給速度0-60mm/s
6、 感應(yīng)器返回速度80 mm/s
7、 感應(yīng)器平行移動的平行度《0.5/1500mm
8、 定位精度《土0.02ram
9、 電源最大功率200KW
10、 電源頻率范圍5—50KHZ
11、 加熱溫度3O~1600'C
本實用新型可為臥式結(jié)構(gòu)，根據(jù)加工零件不同也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。這些變換均在本實用新型保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種感應(yīng)重熔機床，其特征在于機床體(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)重熔機床，其特征在于尾架(8)經(jīng)滑動 導軌(6)裝于機床體(1)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)重熔機床，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)重熔機床，其特征在于拖板(25)經(jīng)傘齒、 橫向同步帶機構(gòu)(11)和絲桿、縱向同步帶機構(gòu)(13)裝于機床體(1)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的感應(yīng)重熔機床，其特征在于拖板(25)通過電 氣控制系統(tǒng)(20)控制伺服電機(19)帶動滾珠絲杠(9)拖動感應(yīng)器(5)沿 工件做往復運動。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的感應(yīng)重熔機床，其特征在于IGBT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 卻系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型提供一種用于合金(陶瓷)粉末涂層與金屬基材感應(yīng)重新熔合的感應(yīng)重熔機床。其機床體上有相向而設(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運動的拖板上。本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的重熔溫度控制不準，工件預熱和受熱不均勻，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C23C24/00GK201265042SQ200820191459
公開日2009年7月1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