5.设备的工艺性更换
我们使用GCK10080通用立式数控中频淬火机床,能够实现连续、同时淬火和分段淬火等感应功能,并可存储多种零件的工艺程序,用于单件或批量零件的生产。该设备最大夹持零件长度800mm,最大零件淬火长度800mm,主轴旋转速度0~180r/min;工件的移动速度范围是1.5~30min/s,快速移动速度为4m/min;主轴数量一个,移动精度±0.1mm。
与数控机床配套使用的KGPS中频电源,其功率100kw,最高电压650v,最高频率1~10kHz,进线电压3—380V,最高温度1300℃,加热直径15~60mm,淬硬层深度1~8mm。
中频感应与高频感应加热方式有所不同,高频由外向内传热,而中频由内向外传热,利用集肤效应等感应加热原理对零件进行表面的硬化强化。采用该设备的优势是机床电源输出功率强大、电流稳定,能够缩短加热时间并满足生产的需要。
6.工艺改进
我们使用内孔通水冷却的方式来减少内孔的缩孔倾向,这样也可以尽量地减少加热时间,保证表而淬硬层达到要求而不至于太深。
为了能够尽可能地减少内孔的受热时间,将内顶尖下支座盘上钻出两个出水孔(如图4所示),使零件在加热时内孔有一个很好的冷却系统,迅速带走内孔热量,降低内孔壁上的温度,减少缩孔倾向。

加热程序为:先将零件放置于顶尖座上,通水开始加热,由上部先行预热7s,然后以高速降至下部,预热5s,用7mm/s的速度加热,使用水冷却,一次试验成功。
从表2看出,工艺改进后齿的表面硬度达到49~52HRC,测量缩孔量也非常均匀,不超过0.1mm,完全满足了后续加工的工艺要求;采用160℃回火消除各种应力后,检查零件状态都未发现超差现象。

7.结语
通过零件的生产调试研究,证明了中频感应加热在适当的工艺条件下可将该齿轮内孔缩孔问题彻底地解决,缩孔量可以控制在0.1mm以内,能够代替高频加热产品的批量生产。在生产中,我们完全能够使用现有的设备,并通过改进工艺工装技术不断地满足客户的技术需求,从而达到降低生产成本的目的。
(完)