浅析便携式导轨表面淬火装置的研制.pdf
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1、 精密制造与自动化 2023年第1期 34 浅析便携式导轨表面淬火装置的研制 刘剑荣(上海交通职业技术学院 上海 200030)摘 要 导轨磨损是造成机床床身导轨精度下降的重要原因,影响到机床的加工精度和配合尺寸。为了提高机床导轨在工作中的耐磨损能力,从而提高机床的加工精度,一般都是采取对导轨面进行火焰淬火或者感应加热淬火方式处理,但这两种淬火方式在实际应用中存在诸多缺点,所以为了能够方便、快捷对机床导轨面进行淬火加工,提高其表面硬度,设计了一种便携式导轨表面淬火装置,便于同行参考。关键词 机床导轨 磨损 加工精度 工作变压器 1 1 引言引言 机床导轨的磨损是造成机床床身导轨精度下降的主要原
2、因,影响到机床的加工精度和配合尺寸,导致加工工件误差偏大。通常采用滑动导轨的机床导轨副由导轨和导轨滑块组成,导轨滑块一般采用软铜或者铸铁材料以减少导轨的磨损。但是由于机床在切削加工工件时导轨滑块往复运动会对导轨产生叠加压力,导轨和导轨滑块之间长期摩擦运动,导致磨损量不断增加;另外机床在加工工件的过程中也可能会出现切削微粒和润滑油中的微粒进入导轨副中,并在导轨副运动过程中不断的切刮导轨面,加快了导轨磨损的速度,从而降低了机床的加工精度。为了提高机床的加工精度,要求机床的导轨面必须具有足够的硬度来提高其在工作中的耐磨损能力。提高导轨面硬度的方法一般是采取对导轨面进行淬火加热处理。然而传统的火焰淬火
3、方式不能稳定的控制淬火质量,淬火过程中往往是凭借操作者的感觉和经验来掌握淬火温度。这种淬火方式一旦掌握不好就容易出现导轨表面受热不均、过热,甚至淬裂,导致导轨变形;而感应加热淬火方式虽然能够很好地控制淬火温度,但该淬火设备价格昂贵,施工比较繁琐,技术要求相对比较高,而且对导轨的外形尺寸、体积、重量等均有严格要求,一般只有机床专业生产厂家才配置这种淬火设备。对于普通用户来说,在平时的维修过程中考虑到维修工期和经济效应,在对导轨面进行精度修复后一般不会将导轨送到机床专业生产厂家进行淬火处理,而是维修工人简单地对导轨面进行加热处理甚至不做任何处理就重新安装使用了。由于修复后的导轨面没有进行淬火处理导
4、致表面硬度降低了,所以机床在使用一段时间后导轨又磨损严重了。为了能够更好地对修复精度后的机床导轨表面进行淬火加工,提高导轨表面硬度,考虑设计制作一种便携式导轨表面淬火装置(以下简称淬火机)。2 2 淬火机工作原理介绍淬火机工作原理介绍 淬火机的实质就是电接触表面淬火,其基本工作原理是通电后,利用触头和工件间的接触电阻使工件表面发热,并借助其本身未加热部分的热传导来实现淬火冷却。通过定制专用加热装置与待加工导轨表面接触(加热装置与该接触面为点接触式),利用大电流在导轨表面上快速发热,然后自然冷却,来达到淬火的目的。在淬火过程中,特制的专用加热装置在导轨面上以划直线方式移动,加热装置尖端与导轨表面
5、流过短路电流,在大电流的作用下,在 导 轨 表 面 形 成 淬 火 划 痕,划 痕 的 深 度 在0.150.30mm 左右。一般情况下,对于未经过淬火加工的导轨表面硬度一般为 HRC2025,而经过淬火处理后导轨表面硬度可达到 HRC40 以上,并且导轨面淬火划痕越多越密,则整体硬度就越高。所以在对导轨表面进行淬火加工时,通常采用划 45的斜线,形成交叉格子形状,斜线间距一般在810mm 左右。淬火处理过程中,在导轨表面会形成一层熔融突起的氧化物,后期通过采用油石抛光处理即可。3 3 淬火机电器配置介绍淬火机电器配置介绍 此淬火机使用单相 220V 的交流电源供电,且工作电流比较小,一般在
6、8A 左右,所以该淬火机 刘剑荣 浅析便携式导轨表面淬火装置的研制 35 电源获取比较方便,一般常用的低压插座即可满足使用要求。淬火机电气控制系统主要由淬火变压器以及控制线路组成,淬火变压器尺寸为 210cm135cm210cm,整体比较小巧,携带移动方便,操作简单,便于控制,内部结构清晰,检修方便。淬火机中采用了大电流低电压变压器作为工作变压器,一次侧接 AC220V 电源,二次侧产生低电压大电流(4V,400A)。与同为降压变压器的弧焊变压器不同的是,普通弧焊变压器具有陡降的外特性,其空载电压一般在 6080V,而负载电压在 30V左右,由于弧焊变压器漏抗以及焊接回路中电抗器的作用,随着负
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