专利名称：一种淬火机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热处理设备，尤其涉及一种淬火机床。
背景技术：
轴盘类零件有热处理要求时，因其特殊的外形，在热处理环节适合立式感应淬火，市场上多用立式通用淬火机床，该机床因处理工件方式不同或工件外形限制又分两大类
1.工件在固定位置旋转(即轴向不发生位移)，感应器沿工件轴向运动对工件感应淬
火；
2.感应器固定在设备特定位置不动，工件在机床驱动下一边沿工件轴向运动，一边自 动旋转对工件感应淬火；
上述两种方案各有所长，在品种复杂的情况下不能兼顾，因此，如何设计一种工件和感应器都能移动，并且操作简单、方便，生产效率高，适用性强，工件淬火质量好的淬火机床一直是该技术领域技术人员研究的重要课题。鉴于此，在中国专利200720088703. X中提到一种立式淬火机床，底座上安装有机床床身、淬火液水箱、冷却水水箱，机床床身的下端设有淬火浸液槽，床身上设有零件夹持拖板、感应器拖板，零件夹持拖板通过交流电机、滚珠丝杠带动沿导轨可上下升降运动；感应器拖板可以实现XYZ三坐标调整；零件夹持拖板上有上顶尖总成、下顶尖总成；上顶尖总成采用气动顶尖，上顶尖可上下移动采用圆柱导轨、T型丝杠传动，采用交流电机驱动；下定尖总成安装在零件夹持拖板的下端，下顶尖的旋转运动采用齿型带传动，采用交流伺服电机驱动。虽然该淬火机床能够实现零件移动和感应器移动，但是该淬火机床操作麻烦，工件淬火质量差且适用性也不够强。综上可知，有必要对现有技术进一步改进。
发明内容
本发明是为了解决现有淬火机床适用性不好，使用效率低，操作不便，生产率低的问题而提出一种操作方便，适用性好，效率高，工件淬火质量好的淬火机床。本发明是通过以下技术方案实现的
上述的一种淬火机床，包括底座及设置于所述底座上的上下料机构、淬火机构、冷却机构和控制系统；所述淬火机构包括工件滑台、感应器移动滑台和电源切换器；所述工件滑台与所述上下料机构匹配设置，包括机架、装设于所述机架上的滚珠丝杠和工件顶尖以及与所述工件顶尖匹配设置的工件顶座；所述滚珠丝杠由驱动装置驱动，带动所述工件滑台直线移动；所述工件顶座由驱动装置驱动旋转；所述感应器移动滑台与所述工件滑台匹配设置，由驱动装置驱动位移，包括装设于所述感应器移动滑台的过渡排上并随所述感应器移动滑台一起移动的感应器；所述电源切换器与所述感应器移动滑台电连接并控制所述感应器移动滑台进行不同频率负载的相互切换。所述淬火机床，其中所述淬火机构还包括匹配设置于所述上下料机构一侧的防护罩；所述防护罩包括升降防护罩和固定防护罩；所述升降防护罩位于所述固定防护罩下侦牝与所述上下料机构匹配设置并由气缸驱动在淬火机床的立柱上上下移动；所述工件滑台即匹配设置于所述升降防护罩内侧。所述淬火机床，其中所述感应器移动滑台位于所述固定防护罩内侧，包括中频负载移动滑台及设于所述中频负载移动滑台上侧的高频负载移动滑台；所述中频负载移动滑台包括中频负载X轴调整导轨、中频负载X轴调整丝杠、中频负载X轴调整滑板、中频负载Y轴调整导轨、中频负载Y轴调整丝杠、中频负载Y轴调整滑板和中频负载感应器；所述中频负载X轴调整滑板与所述中频负载X轴调整导轨滑动连接，并由所述中频负载X轴调整丝杠及电机驱动沿X轴方向进行调整；所述中频负载Y轴调整滑板与所述中频负载Y轴调整导轨滑动连接，并由所述中频负载Y轴调整丝杠及电机驱动沿Y轴方向进行调整；所述中频负载感应器装设于所述中频负载移动滑台的过渡排上，并随所述中频负载移动滑台的移动而移动对工件进行中频高温加热；所述高频负载移动滑台包括高频负载X轴调整导轨、高频负载X轴调整丝杠、高频负载X轴调整滑板、高频负载Y轴调整导轨、高频负载Y轴调整丝杠、高频负载Y轴调整滑板、高频负载Z轴调整滑板和高频负载感应器；所述高频负载X轴调整滑板与所述高频负载X轴调整导轨滑动连接，并由所述高频负载X轴调整丝杠及电机驱动沿X轴方向进行调整；所述高频负载Y轴调整滑板与所述高频负载Y轴调整导轨滑动连接，并由所述高频负载Y轴调整丝杠及电机驱动沿Y轴方向进行调整；所述高频负载移动滑台上下调整通过设置在所述高频负载X轴调整滑板和高频负载Z轴调整滑板之间的螺旋机构手动调整；所述高频负载感应器装设于所述高频负载移动滑台的过渡排上，并随所述高频负载移动滑台的移动而移动对工件进行高频高温加热。所述淬火机床，其中所述中频负载移动滑台还包括中频负载Z轴移动滑块；所述中频负载Z轴移动滑块由驱动电机驱动并由滚珠丝杠传动，沿直线导轨在机床立柱上上下移动且带动所述中频负载移动滑台一起在Z轴方向移动。所述淬火机床，其中所述中频负载感应器和高频负载感应器均设有能适时对工件进行喷液淬火的喷液装置。所述淬火机床，其中所述淬火机构还包括设于所述固定防护罩顶部一侧的配重装置及匹配设置于所述冷却机构的底侧的淬火水箱；所述配重装置通过链条及导向链轮与所述工件滑台连接。所述淬火机床，其中所述上下料机构包括踏板及匹配设置于所述淬火机构一侧的第一上下料工位和第二上下料工位；所述踏板与所述第一上下料工位和第二上下料工位位置相适应；所述第一上下料工位和第二上下料工位均包括定位夹具及与所述定位夹具固定的定位夹具滑台。所述淬火机床，其中所述冷却机构设于所述淬火机构一侧，包括设于所述第二上下料工位一侧的冷却水箱、设于所述淬火水箱上侧的冷却装置及连接于所述冷却水箱的冷
却管路。所述淬火机床，其中所述控制系统与所述上下料机构、淬火机构和冷却机构相匹配设置，包括操作面板、能量控制柜、机床控制柜、电源柜和电缆桥架；所述操作面板设于所述电源切换器一侧并与所述淬火机构电连接；所述能量控制柜设于所述上下料机构和冷却机构之间且用于控制淬火机床整个电路；所述机床控制柜和电源柜位于所述淬火水箱一侧，顶部均设有散热装置；所述电缆桥架匹配连接于所述淬火机构和控制系统之间。所述淬火机床，其中所述工件顶座和滚珠丝杠均由电机驱动，并与所述电机之间均通过同步带连接传动。有益效果
本发明淬火机床结构紧凑，布局合理，采用立式结构，通过工件滑台、感应器移动滑台和电源切换器的设置，既能实现工件上下移动、感应器固定不动对工件进行感应淬火，又能实现工件定位旋转，感应器移动对工件扫描淬火，尤其还能实现工件与感应器同时运动；其中，高频负载移动滑台位于中频负载移动滑台的上方，在中频淬火完成后，可通过电源切换器直接将中频切换到高频，由高频负载感应器对工件实现高频感应淬火，通过淬火区自动启闭升降防护罩防止淬火时淬火液飞溅到地面上，同时防止操作人员接触到淬火区旋转件及高温工件，保证安全。这种淬火方式不仅操控方便，而且控制准确，工件淬火质量高，淬火效率高，显著的提高了机床的适用性，而且操作灵活方便，使机床淬火操作变得更简单、智能，降低了劳动强度，提高了生产效率，整个淬火过程动作合理、功效高，能满足大批量连续·生产需要。
图I为本发明淬火机床的整体结构示意图。图2为本发明淬火机床的主视图。图3为本发明淬火机床的右视图。图4为本发明淬火机床的俯视图。图5为本发明淬火机床的淬火机构的工件滑台的主视图。图6为本发明淬火机床的淬火机构的工件滑台的俯视图。图7为本发明淬火机床的淬火机构的中频负载移动滑台的结构示意图I。图8为本发明淬火机床的淬火机构的中频负载移动滑台的结构示意图2。图9为本发明淬火机床的淬火机构的高频负载移动滑台结构示意图。
具体实施例方式如图I至9所示，本发明淬火机床，为立式感应淬火机床，包括大致呈方形的底座I及设于底座I上的上下料机构2、淬火机构3、冷却机构4、油水分离器5和控制系统6。上下料机构2设于淬火机构3 —侧，包括脚踏21、第一上下料工位22和第二上下料工位23 ;脚踏21位于底座I 一角位置，高度与第一上下料工位22及第二上下料工位23相适应；第一上下料工位22包括第一定位夹具221及与第一定位夹具221固定装配的第一定位夹具滑台222 ;第二上下料工位23包括第二定位夹具231及与第二定位夹具231固定装配的第二定位夹具滑台232，其中，第一定位夹具滑台222和第二定位夹具滑台232的移动均由气缸及曲柄连杆机构驱动；将需要淬火的零部件夹紧在第一定位夹具221与第二定位夹具231上，可自动送入淬火机构3中进行淬火工序。淬火机构3与上下料机构2匹配设置，包括防护罩31、工件滑台32、配重装置33、淬火水箱34、电源切换器35以及感应器移动滑台；其中，本实施例中，感应器移动滑台由驱动装置驱动位移，包括中频负载移动滑台36和高频负载移动滑台37，同时中频负载移动滑台36和高频负载移动滑台37的过渡排上均装设有用于对工件进行感应淬火的感应器。防护罩31与上下料机构2匹配设置，包括升降防护罩311和固定防护罩312 ;升降防护罩311通过气缸驱动，其设于固定防护罩312下侧且由三面式防护板和气动升降机构组成，可在淬火机床立柱上自动升降，升降防护罩311与上下料机构2中的第一上下料工位22的第一定位夹具221相匹配设置，还与上下料机构2中的第二上下料工位23的第二定位夹具231相匹配；当工件装夹在第一定位夹具221上并在第一定位夹具滑台222的移动下准备进入淬火位置时，升降防护罩311按程序指令自动提升起来，待第一定位夹具221上的工件在淬火位置被工件滑台32装夹定位后，第一定位夹具滑台222和第一定位夹具221则自动退回至上下料位置，升降防护罩311按程序指令自动下降到位，防止淬火时淬火液飞溅到地面上，同时防止操作人员接触到淬火区旋转件及高温工件，保证安全；固定防护罩312匹配固设于升降防护罩311的上侧，用于防护淬火机构3的各个零部件；其中，本实施例中上下料机构2中的第二上下料工位23与升降防护罩311工作配合过程与上下料机构2中的第二上下料工位23类似。
工件滑台32位于升降防护罩311内侧，包括机架321、滚珠丝杠322、工件顶尖323、工件顶座324、进给电机325和旋转电机326 ;滚珠丝杠322设于机架321顶部，由进给电机325驱动并带动工件滑台32直线移动，本实施例中滚珠丝杠322与进给电机325之间通过同步带连接传动；工件顶尖323也设于机架321顶部；工件顶座324设置于机架321底部，与工件顶尖323相匹配并由旋转电机326驱动旋转，本实施例中工件顶座324与旋转电机326之间通过同步带连接传动；其中，工件通过工件顶尖323和工件顶座324装夹在工件滑台32上，既可以随工件滑台32上下直线移动，也可以随工件顶座324旋转。配重装置33设置于固定防护罩312顶部一侧，本实施例中配重装置33通过链条及导向链轮与工件滑台32连接，用于平衡掉工件滑台32的部分重量，减小工件滑台32的进给电机325功率。淬火水箱34匹配设置于冷却机构4的底侧。电源切换器35设于送料机构2的第二上下料工位23 —侧，用于控制中频负载移动滑台36和高频负载移动滑台37的相互切换。中频负载移动滑台36设置于固定防护罩312内侧，包括中频负载X轴调整导轨361、中频负载X轴调整丝杠362、中频负载X轴调整滑板363、中频负载Y轴调整导轨364、中频负载Y轴调整丝杠365、中频负载Y轴调整滑板366和中频负载感应器367 ;中频负载X轴调整滑板363与中频负载X轴调整导轨361滑动连接，由中频负载X轴调整丝杠362及相应电机驱动在X轴方向上进行调整；中频负载Y轴调整滑板366与中频负载Y轴调整导轨364滑动连接，由中频负载Y轴调整丝杠365及相应电机驱动在Y轴方向进行调整；中频负载感应器367安装在中频负载移动滑台36的过渡排上，可随中频负载移动滑台36的移动而移动，适时对工件进行中频高温加热，其中，本实施中中频负载感应器367上还装设有喷液装置，用于适时对工件喷液淬火；
其中，中频负载移动滑台36上还装设有中频负载Z轴移动滑块，本实施例中，中频负载Z轴移动块是由驱动电机驱动并由滚珠丝杠传动，沿直线导轨在机床立柱上上下移动且带动中频负载移动滑台36 —起在Z轴方向移动。高频负载移动滑台37位于固定防护罩312内侧且设置于中频负载移动滑台36上侦牝包括高频负载X轴调整导轨371、高频负载X轴调整丝杠372、高频负载X轴调整滑板373、高频负载Y轴调整导轨374、高频负载Y轴调整丝杠375、高频负载Y轴调整滑板376、高频负载Z轴调整滑板377和高频负载感应器378 ;高频负载X轴调整滑板373与高频负载X轴调整导轨371滑动连接，由高频负载X轴调整丝杠372及相应电机驱动在X轴方向进行调整；高频负载Y轴调整滑板376与高频负载Y轴调整导轨374滑动连接，由高频负载Y轴调整丝杠375及相应电机驱动在Y轴方向进行调整；其中，高频负载移动滑台37上下调整通过设置在高频负载X轴调整滑板373与高频负载Z轴调整滑板377之间的螺旋机构手动调整；高频负载感应器378安装在高频负载移动滑台37的过渡排上，可随高频负载移动滑台37的移动而移动，适时对工件进行高频高温加热，其中，本实施例中高频负载感应器378上设有喷液装置，用于适时对工件喷液淬火。冷却机构4设于淬火机构3 —侧，包括冷却水箱41、冷却装置42及冷却管路43 ；冷却水箱41位于送料机构2的第二上下料工位23 —侧；冷却装置42设置于淬火机构3的淬火水箱34上侧；冷却管路43有多条分支，其与冷却水箱41连接，还与电源切换器35连 接。油水分离器5设于淬火机构3的淬火水箱34与冷却机构4的冷却装置42之间。控制系统6与上下料机构2、淬火机构3和冷却机构4相匹配设置，包括操作面板61、能量控制柜62、机床控制柜63、电源柜64和电缆桥架65 ;操作面板61设于淬火机构3的电源切换器35 —侧，并与淬火机构3匹配电连接,用于机床加工操作；能量控制柜62设于上下料机构2和冷却机构4之间，用于控制淬火机床整个电路；机床控制柜63位于淬火机构3的淬火水箱34 —侧,顶部设有控制柜散热装置631 ；电源柜64设于机床控制柜63 —侦1J,顶部设有电源柜散热装置641 ;电缆桥架65匹配设置于淬火机构3和冷却机构4的上侧，其有多条分支分别连接淬火机构3、操作面板61、能量控制柜62、机床控制柜63及电源柜64。本发明感应淬火工作原理
工件连续扫描感应淬火时，感应器按设定值进入被加工工件指定位置，感应器按照设定参数移动，感应器通过中(高)频电流。根据电磁感应的原理，被加工件表面产生感应电流，也就是涡流，由于涡流巨大，在短时间内产生巨大热量使工件表面迅速升温达900°C左右。在感应器后方紧跟设置有喷液装置，该喷液装置将高压淬火液喷到被加热工件表面上，使工件表面快速冷却，瞬间提高工件表面硬度，通过连续加热及连续喷液淬火，实现整个工件的感应淬火。本发明结构紧凑，不仅能实现工件上下移动及旋转，而且感应器也能固定不动或移动来对工件进行淬火，还能工件和感应器同时运动，生产效率高，而且工件质量稳定，工件淬火后层深和硬度均匀，质量一致性好，工件使用寿命得到了很大提高，整个淬火过程动作合理、功效高，能满足大批量连续生产需要。
权利要求
1.一种淬火机床，包括底座及设置于所述底座上的上下料机构、淬火机构、冷却机构和控制系统；其特征在于所述淬火机构包括工件滑台、感应器移动滑台和电源切换器； 所述工件滑台与所述上下料机构匹配设置，包括机架、装设于所述机架上的滚珠丝杠和工件顶尖以及与所述工件顶尖匹配设置的工件顶座；所述滚珠丝杠由驱动装置驱动，带动所述工件滑台直线移动；所述工件顶座由驱动装置驱动旋转； 所述感应器移动滑台与所述工件滑台匹配设置，由驱动装置驱动位移，包括装设于所述感应器移动滑台的过渡排上并随所述感应器移动滑台一起移动的感应器； 所述电源切换器与所述感应器移动滑台电连接并控制所述感应器移动滑台进行不同频率负载的相互切换。
2.如权利要求I所述的淬火机床，其特征在于所述淬火机构还包括匹配设置于所述上下料机构一侧的防护罩；所述防护罩包括升降防护罩和固定防护罩； 所述升降防护罩位于所述固定防护罩下侧，与所述上下料机构匹配设置并由气缸驱动在淬火机床的立柱上上下移动； 所述工件滑台即匹配设置于所述升降防护罩内侧。
3.如权利要求2所述的淬火机床，其特征在于所述感应器移动滑台位于所述固定防护罩内侧，包括中频负载移动滑台及设于所述中频负载移动滑台上侧的高频负载移动滑台； 所述中频负载移动滑台包括中频负载X轴调整导轨、中频负载X轴调整丝杠、中频负载X轴调整滑板、中频负载Y轴调整导轨、中频负载Y轴调整丝杠、中频负载Y轴调整滑板和中频负载感应器；所述中频负载X轴调整滑板与所述中频负载X轴调整导轨滑动连接，并由所述中频负载X轴调整丝杠及电机驱动沿X轴方向进行调整；所述中频负载Y轴调整滑板与所述中频负载Y轴调整导轨滑动连接，并由所述中频负载Y轴调整丝杠及电机驱动沿Y轴方向进行调整；所述中频负载感应器装设于所述中频负载移动滑台的过渡排上，并随所述中频负载移动滑台的移动而移动对工件进行中频高温加热； 所述高频负载移动滑台包括高频负载X轴调整导轨、高频负载X轴调整丝杠、高频负载X轴调整滑板、高频负载Y轴调整导轨、高频负载Y轴调整丝杠、高频负载Y轴调整滑板、高频负载Z轴调整滑板和高频负载感应器；所述高频负载X轴调整滑板与所述高频负载X轴调整导轨滑动连接，并由所述高频负载X轴调整丝杠及电机驱动沿X轴方向进行调整；所述高频负载Y轴调整滑板与所述高频负载Y轴调整导轨滑动连接，并由所述高频负载Y轴调整丝杠及电机驱动沿Y轴方向进行调整；所述高频负载移动滑台上下调整通过设置在所述高频负载X轴调整滑板和高频负载Z轴调整滑板之间的螺旋机构手动调整；所述高频负载感应器装设于所述高频负载移动滑台的过渡排上，并随所述高频负载移动滑台的移动而移动对工件进行高频高温加热。
4.如权利要求3所述的淬火机床，其特征在于所述中频负载移动滑台还包括中频负载Z轴移动滑块；所述中频负载Z轴移动滑块由驱动电机驱动并由滚珠丝杠传动，沿直线导轨在机床立柱上上下移动且带动所述中频负载移动滑台一起在Z轴方向移动。
5.如权利要求3所述的淬火机床，其特征在于所述中频负载感应器和高频负载感应器均设有能适时对工件进行喷液淬火的喷液装置。
6.如权利要求2所述的淬火机床，其特征在于所述淬火机构还包括设于所述固定防护罩顶部一侧的配重装置及匹配设置于所述冷却机构的底侧的淬火水箱；所述配重装置通过链条及导向链轮与所述工件滑台连接。
7.如权利要求6所述的淬火机床，其特征在于所述上下料机构包括踏板及匹配设置于所述淬火机构一侧的第一上下料工位和第二上下料工位；所述踏板与所述第一上下料工位和第二上下料工位位置相适应； 所述第一上下料工位和第二上下料工位均包括定位夹具及与所述定位夹具固定的定位夹具滑台。
8.如权利要求7所述的淬火机床，其特征在于所述冷却机构设于所述淬火机构一侧，包括设于所述第二上下料工位一侧的冷却水箱、设于所述淬火水箱上侧的冷却装置及连接于所述冷却水箱的冷却管路。
9.如权利要求8所述的淬火机床，其特征在于所述控制系统与所述上下料机构、淬火机构和冷却机构相匹配设置，包括操作面板、能量控制柜、机床控制柜、电源柜和电缆桥架； 所述操作面板设于所述电源切换器一侧并与所述淬火机构电连接； 所述能量控制柜设于所述上下料机构和冷却机构之间且用于控制淬火机床整个电路； 所述机床控制柜和电源柜位于所述淬火水箱一侧，顶部均设有散热装置； 所述电缆桥架匹配连接于所述淬火机构和控制系统之间。
10.如权利要求I所述的淬火机床，其特征在于所述工件顶座和滚珠丝杠均由电机驱动，并与所述电机之间均通过同步带连接传动。
全文摘要
本发明涉及一种淬火机床，其包括底座及设置于底座上的上下料机构、淬火机构、冷却机构和控制系统；淬火机构包括工件滑台、感应器移动滑台和电源切换器；工件滑台包括机架、装设于机架上的滚珠丝杠、工件顶尖及工件顶座；滚珠丝杠由驱动装置驱动，带动工件滑台直线移动；工件顶座由驱动装置驱动旋转；感应器移动滑台与工件滑台匹配设置，由驱动装置驱动位移，包括装设于感应器移动滑台的过渡排上并随感应器移动滑台一起移动的感应器；电源切换器与感应器移动滑台电连接并控制感应器移动滑台进行不同频率负载的相互切换。本发明不仅生产效率高，而且工件质量稳定，工件一致性好，整个淬火过程动作合理、功效高，能满足大批量连续生产需要。
文档编号C21D1/62GK102912094SQ201210432320
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者周祥成 申请人:十堰恒进科技有限公司