CN113275414B - 一种大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺及装置，工艺包括：步骤一，在镗杆两端打中心孔；步骤二，将镗杆吊装至淬火校直装置床身上并固定，底部用自动定心装置支撑，淬火校直装置驱动镗杆旋转，对镗杆进行淬火；步骤三，淬火完毕后不卸镗杆，在机检测镗杆的弯曲跳动，标记出弯曲位置和跳动数据：步骤四，根据标记的弯曲位置，驱动镗杆将弯曲高点旋转到正上方，镗杆不旋转，松开自动定心装置，开启感应加热器对镗杆继续加热，镗杆依靠自身重量完成下垂校直；步骤五，用自动定心装置重新支撑镗杆，松开顶紧尾座，将镗杆吊离淬火校直装置。该方法能够实现大直径长规格镗杆的表面淬火、在机检测弯曲跳动并靠自重实现自动校直。

Description

一种大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺及装置
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体为一种大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺及装置。
背景技术
伴随着国家高端装备制造战略性产业发展，深孔加工机床广泛应用于航空航天、风电核电、矿山机械、大型水利等领域，镗杆作为深孔加工的核心辅件，其表面硬度和直线度直接影响机床加工精度和使用寿命。传统加工方法镗杆表面热处理工序、弯曲检测及校直工序根据设备和场地分别进行，尤其大直径长规格镗杆（例：直径范围φ220mm-φ450mm；长度4000mm-9000mm）表面淬火热处理和淬火后弯曲变形是加工过程中的技术难点。随着镗杆规格和长度需求越来越大，采用传统的加工方法对厂房场地、设备、人工提出了更高的要求，造成人力物力消耗，大大增加了生产成本。
发明内容
针对上述问题，本发明公开一种深孔加工用大直径长规格（长径比大于18）镗杆表面淬火及自动校直工艺及装置，该方法能够实现大直径长规格镗杆（直径范围φ220mm-φ450mm；长度范围4000mm-9000mm）表面淬火、在机检测弯曲跳动并靠自重实现自动校直。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺，包括如下步骤：
步骤一，在镗杆两端打中心孔；
步骤二，将镗杆吊装至淬火校直装置床身上，用顶紧尾座从两端将镗杆固定，镗杆底部用自动定心装置支撑，淬火校直装置驱动镗杆旋转，利用感应加热器及冷却水泵对镗杆进行淬火；
步骤三，淬火完毕后不卸镗杆，利用百分表在机检测镗杆的弯曲跳动，标记出弯曲位置和跳动数据：
步骤四，根据标记的弯曲位置，驱动镗杆将弯曲高点旋转到正上方，镗杆不旋转，松开自动定心装置，开启感应加热器对镗杆继续加热，通过观察百分表数值变化，控制加热时长，镗杆依靠自身重量完成下垂校直；
步骤五，用自动定心装置重新支撑镗杆，松开顶紧尾座，将镗杆吊离淬火校直装置。
优选的，所述步骤二中自动定心装置的设置方式为镗杆长度每增加1000 mm，托架数量增加1套。
优选的，所述步骤二中镗杆淬火之前需要验证镗杆旋转跳动，跳动允差小于0.05mm。
优选的，所述步骤二和步骤四中，感应加热器与镗杆之间的间隙控制在4-5mm。
本发明还公开一种用于大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直的设备，包括淬火工作台，所述淬火工作台的其中一端设置有淬火校直旋转机构，所述淬火工作台的另一端设置有顶紧尾座，所述淬火校直旋转机构与顶紧尾座同轴设置，在淬火校直旋转机构与顶紧尾座之间设置有多个自动定心装置，所述淬火工作台配置有百分表。
优选的，所述自动定心装置包括丝杠，所述丝杆为两组，两组丝杠关于顶紧尾座的轴线对称式设置，每组丝杠均传动连接有定心开式托架，两组定心开式托架的运动方向相反。
本发明的有益效果
本发明的工方法实现了利用一台设备、工件一次转序吊运、工件一次装夹完成淬火、检测及校直工序，保证了大直径长规格镗杆淬火质量，有效减少了镗杆淬火弯曲变形量，提高了生产效率，降低了企业加工成本。此加工方法已广泛应用于大直径长规格镗杆的生产中。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明加工示意图；
图2 为自动定心装置结构示意图；
图3为弯曲跳动检测组合表胎示意图；
图中：1-卧式中频淬火机，2-感应加热器，3-镗杆淬火校直旋转机构，4-中频淬火机工作台，5-镗杆淬火校直装置床身，6-顶紧尾座，7-镗杆工件，8-定心开式托架支承，9-定心开式托架开合丝杠，10-组合表胎，11-磁力表座，12-百分表。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明公开一种如图1-3所示的大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺及装置，工艺过程如下：
⑴将大直径长规格镗杆在车床上根据外圆找正允差小于0.05mm，两端均打出中心孔B6.3/18.0，作为后道工序基准孔。
⑵如图1所示，将镗杆淬火校直装置床身5安装在中频淬火机工作台4上，根据镗杆淬火校直装置床身5调整拉直允差0.02/1000mm；根据镗杆长度安装调整图2所示定心开式支撑托架，开式托架支承8关于顶紧尾座6和校直旋转机构3的轴线对称性设置，且与开合丝杠9定位连接，通过旋转开合丝杠9可实现开式托架支承8同步开合，保证工件与顶紧尾座和旋转机构的轴线同轴。4000 mm规格镗杆需支撑托架两套，镗杆长度每增加1000 mm，托架数量增加1套。
⑶将大直径长规格镗杆吊至镗杆淬火校直装置床身5上，将感应加热器2安装在卧式中频淬火机1上。利用顶紧尾座6将镗杆工件7顶紧，利用图3所示检测组合表胎验证镗杆旋转跳动，跳动允差小于0.05；合格后调整感应器与镗杆之间的间隙，两者间隙控制在4-5mm；调整9-定心开式托架开合丝杠，使托架滚轮与镗杆表面贴合。
⑷开启镗杆淬火校直旋转机构3的电源，通过控制变频电机调整主轴转速，使镗杆匀速旋转；开启冷却水泵电源，保持冷却水量均匀稳定。
⑸调整设定加工参数：例加工镗杆直径φ320mm、长度6000mm，直流电压=500V，直流电流=360A，中频电压=750V，中频频率=5KHZ，功率=200KW，工作台的进给控制在160mm/min，镗杆的转速控制在20r/min。再次检查感应器和镗杆间隙，无误后开启淬火加热电源。
⑹淬火过程为连续加热淬火，过程中可通过调整图2定心开式支撑托架来预防镗杆加热后自重变形，支撑托架带有定位块结构，松开后可快速调整至定心位置；过程中可调整感应器位置，用来控制保持与镗杆之间间隙4-5mm；淬火完成后关闭感应加热电源，保持镗杆继续旋转，继续开启冷却水泵，直至镗杆冷却。
⑺不卸镗杆在机检测弯曲跳动：如图3所示将百分表12安装在磁力表座11上，将磁力表座吸附在组合表胎10上，将弯曲跳动检测组合表胎10安装到床身侧面，依靠镗杆淬火校直装置床身5定位，可实现多点多位置检测。通过旋转镗杆，利用组合表胎表座可标记出弯曲位置和跳动数据。
⑻利用感应加热，镗杆自重校直：根据标记弯曲位置，通过主轴旋转将弯曲高点位置朝上，通过图3所示表胎将百分表12的测头贴于镗杆表面对零；松开图2定心开式支撑托架，调整降低加热参数（功率降低，工作台不进给，镗杆不旋转）：直流电压=500V，直流电流=360A，中频电压=750V，中频频率=5KHZ，功率=150KW，工作台不进给，镗杆不旋转。调整感应器与镗杆之间的间隙，两者间隙控制在4-5mm，无误后开启感应加热电源。通过观察表胎上百分表数值变化，控制加热时长，镗杆依靠自身重量完成下垂校直。相同方法，可实现镗杆多点弯曲位置校直，达到减少镗杆淬火弯曲变形的目的。
⑼利用图3组合表胎完成弯曲检测后，调整定心开式托架开合丝杠9，将滚轮支承紧贴于镗杆表面，松开顶紧尾座6，将工件吊离，进行后续工序。
此加工方法实现了利用一台设备、工件一次转序吊运、工件一次装夹完成淬火、检测及校直工序，保证了大直径长规格镗杆淬火质量，有效减少了镗杆淬火弯曲变形量，提高了生产效率，降低了企业加工成本。此加工方法已广泛应用于大直径长规格镗杆的生产中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，在镗杆两端打中心孔；
步骤二，将镗杆吊装至淬火校直装置床身上，用顶紧尾座从两端将镗杆固定，镗杆底部用自动定心装置支撑，淬火校直装置驱动镗杆旋转，利用感应加热器及冷却水泵对镗杆进行淬火；
步骤三，淬火完毕后不卸镗杆，利用百分表在机检测镗杆的弯曲跳动，标记出弯曲位置和跳动数据：
步骤四，根据标记的弯曲位置，驱动镗杆将弯曲高点旋转到正上方，镗杆不旋转，松开自动定心装置，开启感应加热器对镗杆继续加热，通过观察百分表数值变化，控制加热时长，镗杆依靠自身重量完成下垂校直；
步骤五，用自动定心装置重新支撑镗杆，松开顶紧尾座，将镗杆吊离淬火校直装置。
2.根据权利要求1所述的一种大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺，其特征在于，所述步骤二中自动定心装置的设置方式为镗杆长度每增加1000 mm，托架数量增加1套。
3.根据权利要求1所述的一种大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺，其特征在于，所述步骤二中镗杆淬火之前需要验证镗杆旋转跳动，跳动允差小于0.05mm。
4.根据权利要求1所述的一种大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺，其特征在于，所述步骤二和步骤四中，感应加热器与镗杆之间的间隙控制在4-5mm。
5.一种用于权利要求1-4任一项所述大直径长规格镗杆表面淬火和自动校直工艺的设备，其特征在于，包括淬火工作台，所述淬火工作台的其中一端设置有淬火校直旋转机构，所述淬火工作台的另一端设置有顶紧尾座，所述淬火校直旋转机构与顶紧尾座同轴设置，在淬火校直旋转机构与顶紧尾座之间设置有多个自动定心装置，所述淬火工作台配置有百分表；所述自动定心装置包括丝杠，所述丝杠为两组，两组丝杠关于顶紧尾座的轴线对称式设置，每组丝杠均传动连接有定心开式托架，两组定心开式托架的运动方向相反。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101845409B1 (ko) * 2012-05-25 2018-04-05 현대자동차주식회사 초고강도 부품의 고주파 열처리방법 및 이에 따른 초고강도 부품
CN102965489B (zh) * 2012-12-12 2015-03-25 天津市热处理研究所有限公司 细长杆类零件的热处理及在线校直装置及方法
CN106119503B (zh) * 2016-08-03 2018-07-10 浙江玛斯特汽配有限公司 一种扭杆弹簧形变热处理感应穿透加热旋转装置
CN106282520B (zh) * 2016-08-03 2018-07-10 浙江玛斯特汽配有限公司 一种扭杆弹簧形变热处理工艺
CN107671140B (zh) * 2017-08-09 2023-12-22 徐州锡沂康成食品检验检测研究院有限公司 一种楔横轧件的加工装置及其方法
CN107900412B (zh) * 2017-11-20 2024-05-24 德州普利森机床有限公司 大规格深孔镗削装置
CN108856367A (zh) * 2018-05-24 2018-11-23 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种阀杆弯曲变形校直工艺

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