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行业资讯

数控淬火机床在感应热处理淬火中的应用

       普通感应淬火机床采用传统的PLC控制淬火机床机械动作和单一时间控制模式对各种钢件进行感应加热处理,其效率低、功能差,难以保证淬火质量。将数控和能量控制技术的多功能淬火机床应用于生产,性能稳定、质量可靠。


1 多功能淬火机床结构

       成套淬火设备由感应加热电源、淬火机床、冷却系(含淬火液冷却系统以及电源、变压器、电容器、感应器设备冷却系统)、淬火系统(变压器、感应器等)4部分组成。多功能淬火机床为卧式全封闭结构,前后顶尖用于夹持零件,零件被旋转电机带动旋转;被加热零件、感应器、变压器组成谐振电路的电感支路,感应器接在变压器次级,初级和电容器组成的并联谐振电路直接和中频电源相连接,它们共同组成电源的负载。电源与谐振回路的电缆以及冷却变压器、电容器的冷却水管放置在拖链上,在伺服电机的带动下与变压器、电容器一起前后移动。旋转电机由变频器控制,伺服电机由伺服驱动器驱动,中频电源输出能量的大小均在工控机控制下实现。


晶体管感应加热电源

IGBT晶体管感应加热电源


机床床身导轨淬火机床

机床床身导轨淬火机床


冷水机组

冷水机组


2 淬火机床的控制模式及特点

2.1硬件组成

       硬件包括工业控制机、开关元件、伺服功率驱动器、交流伺服电机、变频器、交流电机等。为了有效检测及控制淬火零件的质量,在原晶闸管电源产品基础上,增加了直流电流、电压、频率A/D转换模板,通过监测电源的电流、电压及频率值可获知电源的输出功率及能量。为满足被淬火零件复杂淬火工艺的要求,增加了D/A转换模板,通过预先设定零件不同部位加热时不同功率要求方便地实现了变功功能,增强了设备适应零件的能力,拓宽了设备使用范围。


2.2软件系统

       通过基本代码的组合,可以编制各类复杂轴类零件的淬火工艺,通过能量曲线,可以监测加工时能量状态,通过能量控制模板,可以有效检查加工工件的加工质量。各能量模块功能为

①自动加工模块:从文件中读入加工代码,解释并执行代码;

②能量控制模块:主要负责能量的采集、显示和能量模板偏差带进行比较的功能。在加工过程中,如工件处于加热状态,则通过A/D转换采集电源的电压、电流、频率,并将采样值换算成功率值,将该值和能量模板偏差带进行比较;

③模板编辑功能:通过采集的能量数据曲线,可以编辑上下偏差带,并将该偏差带作为模板,或者将已有的模板打开重新修改编辑模板;

④手动控制模块:该模块实现状态显示(机床,电源)及手动参数的编辑修改;

⑤故障诊断模块:该模块实现故障的自诊断及故障原因的显示。


2.3 多功能淬火机床特点

       多功能淬火机床的特点为

①采用全封闭结构,解决了溅水问题;

②可实现淬火过程能量控制,淬火件质量稳定;

③振荡电路中变压器、电容器一体,节电显著;

④拖架伺服电机驱动定位准确,速度平稳;

⑤变功率、变速度,能够适应各种结构复杂零件淬火需要。

      数控淬火机床的应用,改变了传统单一时间控制模式,使淬火质量稳定;拖架移动伺服数控,定位准确,速度稳定;变功率、变速度,增强了机床对零件的适应能力,大大提高零件淬火质量,节能效果明显。


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