齒輪淬火機(jī)器的工藝方法及目的是什么？

齒輪淬火機(jī)器，就是專(zhuān)門(mén)對(duì)齒輪進(jìn)行淬火的機(jī)器設(shè)備，齒輪淬火的優(yōu)點(diǎn)：齒輪經(jīng)過(guò)淬火后，淬硬層馬氏體組織較細(xì)，硬度、強(qiáng)度、韌性都比較高，在使用中不容易被磨損，變形，齒輪淬火設(shè)備通常用于各種齒輪、鏈輪、軸類(lèi)的淬火，各種半軸、板簧、撥叉、氣門(mén)、搖臂、球頭銷(xiāo)等汽車(chē)配件的淬火。新設(shè)計(jì)的感應(yīng)器有以下優(yōu)點(diǎn):鑲嵌導(dǎo)磁體迫使磁力線向圓角集中,提高了平面加熱效率,大大加強(qiáng)了圓角淬火的效果。

齒輪淬火機(jī)器的工藝方法：采用快速加熱與立即冷卻相結(jié)合的方式，通過(guò)快速加熱，使待加工鋼件表面達(dá)到淬火溫度，不等熱量傳到心部即迅速冷卻，僅使表層淬硬為馬氏體，心部仍為未淬火的原來(lái)塑性、韌性較好的退火，（或正火及調(diào)質(zhì)）組織。

齒輪淬火的目的，是為了加強(qiáng)齒輪的韌度，齒輪淬火一般可采用高頻感應(yīng)加熱設(shè)備，該設(shè)備可以安裝在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，便于管理，且可減少運(yùn)輸，節(jié)約人力，提高生產(chǎn)效率。

1、淬硬層分布不勻，一側(cè)硬度高、硬層深，另一側(cè)硬度低、硬層淺。這是因?yàn)檠佚X溝感應(yīng)淬火與圓環(huán)感應(yīng)器回轉(zhuǎn)感應(yīng)淬火相比，位置敏感度很高，需要設(shè)計(jì)制造定位裝置，以保證齒側(cè)與感應(yīng)器的間隙高度對(duì)稱(chēng)分布?；ㄦI軸淬火設(shè)備，可提高花鍵軸的抗彎曲強(qiáng)度和抗扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度等性能。若不對(duì)稱(chēng)，還可能造成間隙小的一側(cè)發(fā)生感應(yīng)器與零件短路打弧，使感應(yīng)器早期損壞。

2、已淬硬齒側(cè)退火。原因是輔助冷卻裝置調(diào)整不到位或冷卻液量不足。

3、感應(yīng)器鼻尖部分銅管過(guò)熱。在采用非埋入式沿齒溝掃描淬火工藝時(shí)，因感應(yīng)器與零件間的間隙相對(duì)較小，受加熱面的熱輻射，以及鼻部銅管有限尺寸的約束，銅管極易過(guò)熱燒壞，使感應(yīng)器損壞。因此，感應(yīng)器要保證有足夠流量和壓力的冷卻介質(zhì)通過(guò)。

4、感應(yīng)處理過(guò)程中齒圈的形狀、位置變化。沿齒溝掃描淬火時(shí)，處理齒會(huì)脹出0.1～0.3mm。形變、熱膨脹、感應(yīng)器調(diào)整不當(dāng)會(huì)造成零件與感應(yīng)器相碰而損壞。因此，在決定感應(yīng)器與齒側(cè)間隙時(shí)要考慮熱膨脹因素，并采用適當(dāng)?shù)南尬谎b置來(lái)保證間隙。

5、感應(yīng)器導(dǎo)磁體性能退化。導(dǎo)磁體工作條件惡劣，處于高密磁場(chǎng)、高電流環(huán)境下，極易過(guò)熱損壞，同時(shí)淬火介質(zhì)、銹蝕都會(huì)使其性能退化。因此，要做好感應(yīng)器的日常維護(hù)和保養(yǎng)。

齒輪感應(yīng)淬火的應(yīng)用前景

感應(yīng)淬火是熱處理行業(yè)所追求的清潔生產(chǎn)工藝,感應(yīng)淬火所具有的一系列優(yōu)點(diǎn)是其他熱處理工藝難以比擬和取代的。感應(yīng)加熱淬火是熱處理重要工藝之一,尤其以它具有生產(chǎn)、節(jié)約能源、環(huán)境污染小,以及易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)而倍受歡迎。首先，熱處理只是對(duì)工件的內(nèi)部的顯微組織或表面的化學(xué)成分進(jìn)行改變，對(duì)工件的使用性能進(jìn)行改善或者是增強(qiáng)，而一般不會(huì)改變工件的整體化學(xué)成分和形狀。在齒輪的強(qiáng)化方法中,與調(diào)質(zhì)、滲碳和滲氮一起構(gòu)成四大基礎(chǔ)工藝,在齒輪從軟齒面向硬齒面技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中,感應(yīng)淬火工藝曾發(fā)揮了重要作用。

國(guó)外感應(yīng)加熱淬火的應(yīng)用還是比較廣泛的。在日本,鐵路機(jī)車(chē)齒輪,包括高速機(jī)車(chē)齒輪以感應(yīng)淬火為主。在美國(guó),感應(yīng)淬火齒輪的典型應(yīng)用包括:(1)大型挖掘機(jī)齒輪。(2)重載起重機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪。(3)軋?zhí)菣C(jī)的大扭矩傳動(dòng)齒輪。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)常對(duì)軸的中心部有硬度要求,一般需要到專(zhuān)業(yè)的熱處理生產(chǎn)廠家進(jìn)行熱處理,這樣就帶來(lái)了加工周期長(zhǎng)、成本高等不足。(4)軋鋼機(jī)的主驅(qū)動(dòng)齒輪,剪切機(jī)齒輪以及卷曲機(jī)械齒輪。(5)水泥磨驅(qū)動(dòng)齒輪。

我國(guó)的感應(yīng)加熱電源及淬火設(shè)備針對(duì)齒輪產(chǎn)品的工藝技術(shù)需要,開(kāi)發(fā)成套裝備和相應(yīng)的工藝,如前景看好的雙頻、多頻,同時(shí)加熱大功率電源、脈沖加熱電源、CNC齒輪淬火機(jī)床及配套的輔助設(shè)施和工藝軟件等方面,都具有巨大的市場(chǎng)。

凸輪軸感應(yīng)淬火

感應(yīng)加熱淬火具有加熱速度快，生產(chǎn)，工件氧化脫碳少、淬火畸變小，勞動(dòng)條件好，無(wú)污染和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)。

對(duì)于凸輪軸感應(yīng)淬火，傳統(tǒng)滲碳爐裝載量少，且淬火質(zhì)量不高。淬火機(jī)床采用凸輪軸雙工位感應(yīng)淬火機(jī)床，該設(shè)備感應(yīng)加熱電源采用IGBT (與SCR可控硅相比，可靠性與節(jié)能效果更好，頻率適配范圍寬)。淬火機(jī)床可以嚴(yán)格控制冷卻液噴射時(shí)間，使工件既能獲得足夠的表面硬度，又不會(huì)因冷卻過(guò)于劇烈而開(kāi)裂。凸輪軸淬火位置的調(diào)試首先根據(jù)凸輪軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，在程序中確定各檔相對(duì)位置。所以,噴水圈噴水孔采用多排交叉分布,為防止靠近感應(yīng)器處噴水孔噴射水柱飛濺影響加熱效果。通過(guò)肉眼觀察感應(yīng)器的位置及加熱效果完成粗調(diào)，粗調(diào)并試淬后，進(jìn)行金相分析測(cè)定淬硬層的分布狀況，再進(jìn)行位置微調(diào)。在確定加熱功率和淬火液濃度后，為了保證淬硬層深度達(dá)到技術(shù)要求，還需要確定合適的加熱時(shí)問(wèn)，以保證在滿足技術(shù)要求的前提下，提高生產(chǎn)效率。