雙頻齒輪淬火與生產(chǎn)線

 最新的雙頻加熱法稱為同步雙頻加熱法,簡稱SDF法，目前主要用于齒輪仿齒廓淬火。它的實(shí)質(zhì)是將兩種不同頻率的電流同時通向一個感應(yīng)器，同時進(jìn)行齒輪加熱，中頻加熱齒槽，高頻加熱齒頂。

   雙頻齒輪淬火生產(chǎn)線

美國TOCCO公司曾為一個傳動器廠設(shè)計(jì)制造了一條內(nèi)齒輪及恒星齒輪的雙頻感應(yīng)淬火生產(chǎn)線，分述如下：

1. 內(nèi)齒輪感應(yīng)淬火

此線內(nèi)齒輪每次卸下一件，由相對而立的兩個氣缸操縱。當(dāng)工件處于No.1裝料位置，一個接近開關(guān)動作，使氣動往復(fù)桿推工件到淬火工位，此工位有一個可變速度的伺服驅(qū)動及垂直掃描的托架，齒輪到達(dá)淬火工位，另一個接近開關(guān)動作，于是，立式掃描器將內(nèi)齒輪從往復(fù)桿上托起，并把工件放到感應(yīng)器下面的定向位置，有兩個接近開關(guān)用作專用的定位指示，如果定錯位置，工件即回到往復(fù)桿，以便再次裝料。

錯位1s，機(jī)床即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，與此同時，一個診斷顯示屏幕指示出工件不在淬火工位。如果內(nèi)齒輪定位正確，為工件定向工位所接受，掃描機(jī)構(gòu)將把它送入感應(yīng)器。一旦感應(yīng)器位于內(nèi)齒輪中，中頻電源開始進(jìn)行加熱，工件旋轉(zhuǎn)，同時掃描機(jī)構(gòu)使工件下降，使感應(yīng)器掃描并預(yù)熱內(nèi)齒輪的全長，圖1為內(nèi)齒輪中頻預(yù)熱、高頻掃描淬火示意。

圖1   內(nèi)齒輪中頻預(yù)熱、高頻掃描淬火示意

中頻預(yù)熱完成后，掃描定位器上升，回到原來位置，電源轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)接到高頻電源，工件再次旋轉(zhuǎn)下降，將預(yù)熱過的齒輪，用高頻進(jìn)行掃描并淬火。淬火后的內(nèi)齒輪降下到往復(fù)桿后，往復(fù)桿推工件到回火工位，其定位信號動作與淬火工位相同。回火是一次加熱方式，回火時工件是旋轉(zhuǎn)著的，回火功率較小，是在齒輪高頻淬火的間段時間進(jìn)行的。

回火工序完成后，齒輪降到往復(fù)桿上，推向冷卻工位，由噴淋頭冷到裝卸溫度，然后工件被推向分檢工位（合格或剔出）。剔出是由許多檢測裝置所確定的，如果內(nèi)齒輪被確定剔出，則裝在側(cè)面的一個氣動卸料桿將水平地將該齒輪推動，并滑到剔出卸料箱，如果齒輪合格則推到出料箱。

2. 恒星齒輪的淬火與回火

此淬火機(jī)構(gòu)動作與內(nèi)齒輪淬火機(jī)床相似，工件是在感應(yīng)器中進(jìn)行一次加熱的，如圖2所示。

中頻預(yù)熱及高頻加熱時，工件均是旋轉(zhuǎn)的，高頻加熱后，淬火液從組合式感應(yīng)器中噴液。由于恒星齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在它進(jìn)入回火工位前，必須將附存的淬火液清除掉。有一個工件輕抖動工位將恒星輪托起呈110°角度，并進(jìn)行抖動，將附存的淬火液排除。回火工序使用中頻，正好是高頻加熱此齒輪的時間階段，回火時，工件亦轉(zhuǎn)動著，隨后回火后的齒輪進(jìn)入冷卻工位，噴淋冷卻后，再次輕抖動，除水后進(jìn)入檢驗(yàn)工位，進(jìn)行合格及剔除分選。

此生產(chǎn)線有兩臺100kW、10kHz中頻固態(tài)電源組成，一臺用于內(nèi)齒輪，另一臺用于恒星齒輪，高頻電源為200kW、450kHz。

3. 檢測儀表及其控制

掃描速度、加熱周期和淬火冷卻由程控器（Modicon 984）控制，還有輸入及輸出卡片、程序設(shè)計(jì)器(480 Gould)、伺服控制器(410 Gould)、D.C.電機(jī)控制器用以控制工件回轉(zhuǎn)速度。伺服控制器用以控制掃描速度，故障診斷屏幕顯示故障，能量監(jiān)控器提供真實(shí)能量，淬火、回火感應(yīng)器上均有接地保護(hù)。如果工件與感應(yīng)器相碰，故障會在屏幕顯示，機(jī)床會停止工作。

4. 水冷系統(tǒng)

水冷系統(tǒng)由不銹鋼水泵、板式換熱器、浮子式開關(guān)、水溫監(jiān)測器、自動調(diào)溫閥等組成。 來源：《金屬加工（熱加工）》