CN116751936B - 一种工件动态热处理的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工件动态热处理的装置及方法，属于冶金热处理工艺技术领域，在对类齿工件进行感应加热过程中，通过红外测温摄像头实时检测工件测温点温度，基于温度判据，以工件磁性转变温度点作为临界点温度，对感应加热器非定轴摆动加热过程分为快速温升阶段和稳定升温两个阶段，实现加热过程中感应加热器相对于工件相对位置及摆动状态的在线匹配调整，制定动态热处理工艺方法，并通过本发明装置实现对感应加热器在槽内的非定轴摆动，有效弱化端部效应作用而导致局部温差过大的现象，提高齿面受热的均匀性，保证仿齿廓温度场和淬火后淬硬层深度的均匀性，在满足生产质量的条件下降低生产成本，为企业取得最大的经济效益。

Description

一种工件动态热处理的装置及方法

技术领域

本发明属于冶金热处理技术领域，主要涉及一种工件动态热处理的装置及方法。

背景技术

感应淬火技术是热处理的重要工艺之一，在现有技术中，针对大模数类齿工件进行感应热处理时，由于工件具有复杂的几何结构，难以获得均匀的加热温度场分布，以伞齿轮为例，一方面，圆锥的外轮廓，轮齿和齿槽交替阵列的结构，宽度变化的齿槽都使得目前主流的圆环状电磁感应器与齿面各点存在距离差，而不容易全齿硬化；另一方面，即使采用完全仿形感应加热器加热，虽然有效克服了感应加热器相对于齿轮工件齿面各点距离的差异性，但是由于电磁感应加热过程中端部效应的强烈影响，在加热过程中齿宽方向上磁感应强度由两端向中间逐渐减弱，以及齿槽宽度较窄，导致完全仿形感应加热器在齿底部位存在加热软带，不能实现对齿底的高效加热，并且由于轮齿具有大端小端齿厚不一致的特殊结构，引起齿面温度向内部热传导效率的差异性影响，导致轮齿加热温度不均，难以获得仿齿廓温度场分布，甚至出现轮齿端部过烧现象；此外，现有感应加热技术工艺多为根据数值模拟及实验验证后确定的相对固定的感应加热工艺流程，加热过程中电磁感应加热器与工件的位置相对固定，电磁感应加热器不能依据温度场分布的差异性及时做出动态调整，这要求感应加热过程中待热处理工件几何精度和热物性参数的一致性、工件装夹定位精度以及感应器相对于工件的位置精度等需要和理论依据高度一致，这种种因素都严重影响了感应加热工艺的可靠性，且伞齿轮淬火后不易于通过磨齿来校正其尺寸精度，需要精确控制感应淬火过程。因此，发明一种工件动态热处理的装置及方法，提高感应加热工艺的可靠性，有效弱化端面效应的影响，实现对复杂类齿工件进行均匀感应加热，保证仿齿廓淬硬层深度的均匀性显得十分必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种工件动态热处理的装置及方法，在对类齿工件进行感应加热过程中，主要通过感应加热器在齿槽内的非定轴摆动，针对齿面温度场分布差异性变化有效弱化端部效应作用，实现对齿面均匀加热，保证仿齿廓温度场和淬硬层深度的均匀性。

本发明提供了一种工件动态热处理的装置，其包括电源、台架、感应加热装置、工件移动控制装置和淬火冷却装置；

所述台架，包括基板、支撑杆、水平安装板和悬臂结构，所述基板水平布置，在所述基板的正上方固连有四个所述支撑杆，四个所述支撑杆分别位于基板的四个边角处，四个所述支撑杆的轴线与所述基板垂直，四个所述支撑杆的上方固连有所述水平安装板，所述水平安装板与所述基板平行，在所述水平安装板上固连有所述悬臂结构，在所述悬臂结构的正下方布置有感应加热装置；

所述感应加热装置，包括第一液压伸缩杆、连杆、滑杆、水平滑盘、感应加热器、丝杠、螺母滑杆、圆管滑槽、第一驱动电机、第一驱动齿轮、传动齿圈和第一传动齿轮，所述第一液压伸缩杆一端与所述悬臂结构固连，且所述第一液压伸缩杆的轴线与所述水平安装板垂直，所述第一液压伸缩杆的另一端与所述连杆的一端通过销轴连接，所述连杆的另一端与所述滑杆的一端通过销轴连接，所述滑杆与所述水平滑盘的滑槽配合安装，所述水平滑盘与所述悬臂结构固连，且所述水平滑盘水平布置，所述滑杆的另一端与所述感应加热器的下端通过销轴连接，所述感应加热器的另一端与所述螺母滑杆通过销轴连接，所述螺母滑杆与所述丝杠进行配合安装，所述丝杠的另一端安装有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述传动齿圈内啮合配合安装，所述传动齿圈的轴线与所述第一液压伸缩杆的轴线重合，所述传动齿圈与所述第一驱动齿轮进行外啮合传动配合安装，所述第一驱动齿轮与所述第一驱动电机的传动轴连接，所述第一驱动电机固定在所述水平安装板上，所述感应加热装置包含多个所述第一液压伸缩杆、所述连杆、所述滑杆、所述感应加热器、所述丝杠、所述螺母滑杆和所述第一传动齿轮，且多个所述第一液压伸缩杆、所述连杆、所述滑杆、所述感应加热器、所述丝杠、所述螺母滑杆和所述第一传动齿轮为圆周阵列布置，共同构成锥体形状，在所述圆管滑槽正下方安装有所述淬火冷却装置；

所述淬火冷却装置，包括淬火冷却器，进水口和喷淋口，所述淬火冷却器外形为锥台形状的薄壁结构，所述淬火冷却器的轴线与所述第一液压伸缩杆的轴线重合，所述淬火冷却器外壁设置有两个所述进水口，在所述淬火冷却器的内壁布置有多个喷淋口，在所述淬火冷却装置的正下方布置有所述工件移动控制装置；

所述工件移动控制装置，包括第二液压伸缩杆、升降平台、工件定位平台、第二驱动电机、第二驱动齿轮和第二传动齿轮，所述第二液压伸缩杆一端与所述基板固连，所述第二液压伸缩杆的另一端与所述升降平台固连，所述第二液压伸缩杆的轴线与所述基板和所述升降平台垂直，在所述升降平台的上方安装有所述工件定位平台，所述工件定位平台的轴线与所述第二液压伸缩杆的轴线重合，所述工件定位平台配合安装有所述第二传动齿轮，所述第二传动齿轮配合安装有所述第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮与所述第二驱动电机主轴连接，所述第二驱动电机固连在所述升降平台上。

优选的，通过所述第一液压伸缩杆的伸缩运动和所述丝杠旋转运动可带动所述感应加热器实现非定轴摆动。

优选的，所述第二液压伸缩杆可带动所述第二驱动电机、第二驱动齿轮、第二传动齿轮和所述工件定位平台实现升降运动。

优选的，所述第二驱动电机通过所述第二驱动齿轮和所述第二传动齿轮传动带动所述工件定位平台实现定轴转动。

优选的，两个所述进水口在所述淬火冷却器上相隔180°水平布置。

优选的，所述喷淋口的轴线与齿轮工件齿顶锥面上相对应的母线垂直。

本发明的另一方面，提供了一种工件动态热处理的工艺方法，其具体操作步骤如下：

S1、确定工件材料几何参数：齿宽B、齿宽中间位置齿廓线的长度S，工件磁性转变温度点温度T₀；

S2、确定热处理工艺要求参数：淬硬层深度d_s和淬火温度T_淬，

S3、计算最佳感应加热电流频率f＝62500/d_s ²,确定工件温度采集点位置

S4、确定感应加热器相对于工件的初始位置，所述感应加热器距离齿底的距离h₁，所述感应加热器初始转动中心O₁在齿宽方向上中间位置；所述感应加热器的初始摆动角速度为ω₁；

S5、将待热处理的工件放置在所述工件定位平台，启动所述第二液压伸缩杆将所述升降平台上升至所述感应加热器相对于工件位置满足S4所述初始位置；

S6、采用多个红外测温对温度采集点位置进行实时温度数据采集，得到各温度采集点的温度数据并启动电源；

S7、计算最低点温度值T_min＝min{T_ij}；

S8、判断温度最小值T_min≥T₀，若成立则转入S9，否则转入S11；

S9、判断温度最小值T_min≥T_淬，若成立则转入S16，否则转入S10；

S10、判断温度最小值T_min位置是否位于齿底，若位于齿底则转入S12，否则转入S13；

S11、判断温度最小值T_min位置是否位于齿底，若位于齿底则转入S14，否则转入S15；

S12、不更新感应加热器转轴中心O₁位置坐标，更新感应加热器摆动的角速度为ω₂，并转入S6继续加热；

S13、更新感应加热器转轴中心O₁位置坐标为温度最小值T_min点对应的位置坐标，更新感应加热器摆动的角速度为ω₂，并转入S6继续加热；

S14、不更新感应加热器转轴中心O₁位置坐标，也不更新感应加热器摆动的角速度为ω₁，并转入S6继续加热；

S15、更新感应加热器转轴中心O₁位置坐标为温度最小值T_min点对应的位置坐标，不更新感应加热器摆动的角速度为ω₁，并转入S6继续加热；

S16、感应加热结束，启动第二液压伸缩杆，使工件定位平台下降至淬火感应器位置，启动第二驱动电机带动工件做旋转运动，转动角速度为ω，淬火冷却器通入冷却水对加热后的工件进行喷淋淬火冷却；

S17、热处理结束。

优选的，上述步骤中所述感应加热器初始摆动角速度ω₁≥ω₂。

优选的，所述步骤S16中冷却水的温度为25±2℃，工件在淬火冷却过程的转动角速度为ω＝2πrad/s。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过微摆动态感应加热方式，通液压驱动连杆机构与丝杠螺母滑杆机构相结合带动感应加热器在齿槽内实现非定轴摆动，借助红外测温摄像头实时检测并确定最低温度点位置，以最低温度点高度作为感应加热器瞬态定轴摆动轴心，使感应加热器完成精准摆动，达到内热源负载在工件上精密预控，实现动态连续感应热处理，有效避免因静态感应加热端部效应作用导致工件两端面温升过高现象，并通过热传导提高工件受热均匀性，并获得合理的淬火温度，淬火后获得均匀的马氏体层分布。

2、本发明提出以热处理工件磁性转变温度点作为临界点温度，对感应加热器非定轴摆动的加热过程分为快速温升阶段和稳定升温两个阶段，在两个升温阶段感应加热器实现不同摆动角速度，在快速升温阶段感应加热器摆动角速度较大，在稳定温升阶段感应加热器摆动角速度较小，以进一步有效提高齿面加热温度的均匀性。

附图说明

图1：本发明装置总体结构示意图；

图2：本发明装置半剖示意图；

图3：本发明装置感应加热装置局部结构示意图；

图4：本发明装置感应加热器初始位置示意图；

图5：本发明装置感应加热器工作原理图；

图6：本发明装置工作流程图；

其中，电源-1，台架-2，基板-21，支撑杆-22，水平安装板-23，悬臂结构-24，感应加热装置-3，第一液压伸缩杆-31，连杆-32，滑杆-33，感应加热器-34，丝杠-35，螺母滑杆-36，水平滑盘-37，第一驱动电机-38a，第一驱动齿轮-38b，传动齿圈-38c，第一传动齿轮-38d，圆管滑槽39，工件移动控制装置-4，第二液压伸缩杆-41，升降平台-42，工件定位平台-43，第二驱动电机-44，第二驱动齿轮-45，第二传动齿轮-46，淬火冷却装置-5，淬火冷却器-51，进水口-52，喷淋口-53，齿轮工件-6。

具体实施例

本发明提供了一种工件动态热处理的装置及方法，在对复杂类齿工件进行感应加热过程中，主要通过感应加热器在齿槽内的非定轴摆动，有效弱化端部效应作用，实现对齿面均匀加热，保证仿齿廓温度场和淬硬层深度的均匀性。

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明具体实施例中采用的工件为直齿锥齿轮，材料参数：齿轮材料为45#，磁性转变温度点温度为T₀＝761℃；具体几何参数为：齿数z＝13，模数m＝12，压力角α＝20°，齿宽B＝35mm,,齿宽中间位置齿廓线的长度S＝30mm。

如图1和图2所示，本发明提供了一种工件动态热处理的装置，其包括电源1、台架2、感应加热装置3、工件移动控制装置4和淬火冷却装置5；

所述台架2，包括基板21、支撑杆22、水平安装板23和悬臂结构24，所述基板21水平布置，在所述基板21的正上方固连有四个所述支撑杆22，四个所述支撑杆22分别位于基板21的四个边角处，四个所述支撑杆22的轴线与所述基板21垂直，四个所述支撑杆22的上方固连有所述水平安装板23，所述水平安装板23与所述基板21平行，在所述水平安装板23上固连有所述悬臂结构24，在所述悬臂24结构的正下方布置有感应加热装置3；

所述感应加热装置3，包括第一液压伸缩杆31、连杆32、滑杆33、感应加热器34、丝杠35、螺母滑杆36、水平滑盘37、第一驱动电机38a、第一驱动齿轮38b、传动齿圈38c、第一传动齿轮38d和圆管滑槽39，所述第一液压伸缩杆31一端与所述悬臂结构24固连，且所述第一液压伸缩杆31的轴线与所述水平安装板23垂直，所述第一液压伸缩杆31的另一端与所述连杆32的一端通过销轴连接，所述连杆32的另一端与所述滑杆33的一端通过销轴连接，所述滑杆33与所述水平滑盘37的滑槽配合安装，所述水平滑盘37与所述悬臂结构24固连，且所述水平滑盘37水平布置，所述滑杆33的另一端与所述感应加热器34的下端通过销轴连接，所述感应加热器34的另一端与所述螺母滑杆36通过销轴连接，所述螺母滑杆36与所述丝杠35进行配合安装，所述丝杠35的另一端安装有第一传动齿轮38d，所述第一传动齿轮38d与所述传动齿圈38c内啮合配合安装，所述传动齿圈38c的轴线与所述第一液压伸缩杆31的轴线重合，所述传动齿圈38c与所述第一驱动齿轮38b进行外啮合传动配合安装，所述第一驱动齿轮38b与所述第一驱动电机38a的传动轴连接，所述第一驱动电机38a固定在所述水平安装板23上，所述感应加热装置3包含多个所述第一液压伸缩杆31、所述连杆32、所述滑杆33、所述感应加热器34、所述丝杠35、所述螺母滑杆36和所述第一传动齿轮38d，且多个所述第一液压伸缩杆31、所述连杆32、所述滑杆33、所述感应加热器34、所述丝杠35、所述螺母滑杆36和所述第一传动齿轮38d为圆周阵列布置，阵列的个数依据工件而定，此处阵列个数为13个，共同构成锥体形状，在所述圆管滑槽39正下方安装有所述淬火冷却装置5；

所述淬火冷却装置5，包括淬火冷却器51，进水口52和喷淋口53，所述淬火冷却器51外形为锥台形状的薄壁结构，所述淬火冷却器51的轴线与所述第一液压伸缩杆31的轴线重合，所述淬火冷却器51外壁设置有两个所述进水口52，在所述淬火冷却器51的内壁布置有多个喷淋口53，在所述淬火冷却装置5的正下方布置有所述工件移动控制装置4；

所述工件移动控制装置4，包括第二液压伸缩杆41、升降平台42、工件定位平台43、第二驱动电机44、第二驱动齿轮45和第二传动齿轮46，所述第二液压伸缩杆41一端与所述基板21固连，所述第二液压伸缩杆41的另一端与所述升降平台42固连，所述第二液压伸缩杆41的轴线与所述基板21和所述升降平台42垂直，在所述升降平台42的上方安装有所述工件定位平台43，在所述工件定位平台43上可放置所述齿轮工件6，所述齿轮工件6的轴线、所述工件定位平台43的轴线与所述第二液压伸缩杆41的轴线重合，所述工件定位平台43配合安装有所述第二传动齿轮46，所述第二传动齿轮46配合安装有所述第二驱动齿轮45，所述第二驱动齿轮45与所述第二驱动电机44主轴连接，所述第二驱动电机44固连在所述升降平台42上。

如图2，图3，图4和图5所示，通过所述第一液压伸缩杆31的伸缩运动和所述丝杠35旋转运动可带动所述感应加热器34在齿轮工件6的齿槽内实现非定轴摆动。

所述第二液压伸缩杆41可带动所述第二驱动电机44、第二驱动齿轮45、第二传动齿轮46和所述工件定位平台43实现升降运动。

所述第二驱动电机44通过所述第二驱动齿轮45和所述第二传动齿轮46传动带动所述工件定位平台43实现定轴转动。

两个所述进水口52在所述淬火冷却器上相隔180°水平布置，且所述喷淋口53的轴线与齿轮工件6齿顶锥面上相对应的母线垂直。

在图6所示本发明装置的工作流程图中，提供了一种工件动态热处理的工艺方法，其具体操作步骤如下：

S1、确定齿轮工件6的材料几何参数：齿宽B＝35mm、齿宽中间位置齿廓线的长度S＝30mm，齿轮工件磁性转变温度点温度T₀＝761℃；

S2、确定热处理工艺要求参数：淬硬层深度d_s＝2.0mm和淬火温度T_淬＝850℃；

S3、计算最佳感应加热电流频率确定齿轮工件温度采集点位置/>

S4、确定感应加热器34相对于齿轮工件6的初始位置，所述感应加热器34距离齿底的距离h₁＝2mm，所述感应加热器34初始转动中心O₁在齿宽方向上中间位置；所述感应加热器34的初始摆动角速度为ω₁＝0.5rad/s；

S5、将待热处理的齿轮工件6放置在所述工件定位平台43，启动所述第二液压伸缩杆41将所述升降平台42上升至所述感应加热器34相对于齿轮工件6位置满足S4所述初始位置；

S6、采用多个红外测温摄像头对温度采集点位置进行实时温度数据采集，得到各温度采集点的温度数据并启动电源1；

S7、计算最低点温度值T_min＝min{T_ij}；

S8、判断温度最小值T_min≥T₀，若成立则转入S9，否则转入S11；

S9、判断温度最小值T_min≥T_淬，若成立则转入S16，否则转入S10；

S10、判断温度最小值T_min位置是否位于齿底，若位于齿底则转入S12，否则转入S13；

S11、判断温度最小值T_min位置是否位于齿底，若位于齿底则转入S14，否则转入S15；

S12、不更新感应加热器34转轴中心O₁位置坐标，更新感应加热器34摆动的角速度为ω₂，并转入S6继续加热；

S13、更新感应加热器34转轴中心O₁位置坐标为温度最小值T_min点对应的位置坐标，更新感应加热器34摆动的角速度为ω₂，并转入S6继续加热；

S14、不更新感应加热器34转轴中心O₁位置坐标，也不更新感应加热器34摆动的角速度为ω₁，并转入S6继续加热；

S15、更新感应加热器34转轴中心O₁位置坐标为温度最小值T_min点对应的位置坐标，不更新感应加热器34摆动的角速度为ω₁，并转入S6继续加热；

S16、感应加热结束，启动第二液压伸缩杆41，使工件定位平台43下降至淬火感应器51位置，启动第二驱动电机44带动齿轮工件6做旋转运动，转动角速度为ω＝2πrad/s，淬火冷却器51由两个进水口52通入温度为25±2℃的冷却水，通过多个喷淋口53对加热后的齿轮工件6进行喷淋淬火冷却；

S17、热处理结束。

此装置及工艺方法，有效避免了端部效应的强烈影响，提高了工件感应淬火后淬硬层的均匀性，能够满足使用要求。

在本发明描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种工件动态热处理的装置，其包括电源、台架、感应加热装置、工件移动控制装置和淬火冷却装置；

所述台架，包括基板、支撑杆、水平安装板和悬臂结构，所述基板水平布置，在所述基板的正上方通过四个所述支撑杆固连有所述水平安装板，四个所述支撑杆的轴线与所述基板垂直，在所述水平安装板上固连有所述悬臂结构，在所述悬臂结构的正下方布置有感应加热装置；

所述感应加热装置，包括第一液压伸缩杆、连杆、滑杆、水平滑盘、感应加热器、丝杠、螺母滑杆、圆管滑槽、第一驱动电机、第一驱动齿轮、传动齿圈和第一传动齿轮，所述第一液压伸缩杆一端与所述悬臂结构固连，且所述第一液压伸缩杆的轴线与所述水平安装板垂直，所述第一液压伸缩杆的另一端与所述连杆的一端通过销轴连接，所述连杆的另一端与所述滑杆的一端通过销轴连接，所述滑杆与所述水平滑盘的滑槽配合安装，所述水平滑盘与所述悬臂结构固连，且所述水平滑盘水平布置，所述滑杆的另一端与所述感应加热器的下端通过销轴连接，所述感应加热器的另一端与所述螺母滑杆通过销轴连接，所述螺母滑杆与所述丝杠进行配合安装，所述丝杠的另一端安装有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述传动齿圈内啮合配合安装，所述传动齿圈的轴线与所述第一液压伸缩杆的轴线重合，所述传动齿圈与所述第一驱动齿轮进行外啮合传动配合安装，所述第一驱动齿轮与所述第一驱动电机的传动轴连接，所述第一驱动电机固定在所述水平安装板上，所述感应加热装置包含多个所述第一液压伸缩杆、所述连杆、所述滑杆、所述感应加热器、所述丝杠、所述螺母滑杆和所述第一传动齿轮，且多个所述第一液压伸缩杆、所述连杆、所述滑杆、所述感应加热器、所述丝杠、所述螺母滑杆和所述第一传动齿轮为圆周阵列布置，共同构成锥体形状，在所述圆管滑槽正下方安装有所述淬火冷却装置；

所述淬火冷却装置，包括淬火冷却器，进水口和喷淋口，所述淬火冷却器外形为锥台形状的薄壁结构，所述淬火冷却器的轴线与所述第一液压伸缩杆的轴线重合，所述淬火冷却器外壁设置有两个所述进水口，在所述淬火冷却器的内壁布置有多个喷淋口，在所述淬火冷却装置的正下方布置有所述工件移动控制装置；

所述工件移动控制装置，包括第二液压伸缩杆、升降平台、工件定位平台、第二驱动电机、第二驱动齿轮和第二传动齿轮，所述第二液压伸缩杆一端与所述基板固连，所述第二液压伸缩杆的另一端与所述升降平台固连，所述第二液压伸缩杆的轴线与所述基板和所述升降平台垂直，在所述升降平台的上方安装有所述工件定位平台，所述工件定位平台的轴线与所述第二液压伸缩杆的轴线重合，所述工件定位平台配合安装有所述第二传动齿轮，所述第二传动齿轮配合安装有所述第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮与所述第二驱动电机主轴连接，所述第二驱动电机固连在所述升降平台上。

2.根据权利要求1所述的一种工件动态热处理的装置，其特征在于：通过所述第一液压伸缩杆的伸缩运动和所述丝杠旋转运动可带动所述感应加热器实现非定轴摆动。

3.根据权利要求1所述的一种工件动态热处理的装置，其特征在于：所述第二液压伸缩杆可带动所述第二驱动电机、第二驱动齿轮、第二传动齿轮和所述工件定位平台实现升降运动。

4.根据权利要求1所述的一种工件动态热处理的装置，其特征在于：所述第二驱动电机通过所述第二驱动齿轮和所述第二传动齿轮传动带动所述工件定位平台实现定轴转动。

5.根据权利要求1所述的一种工件动态热处理的装置，其特征在于：两个所述进水口在所述淬火冷却器上相隔180°水平布置。

6.根据权利要求1所述的一种工件动态热处理的装置，其特征在于：所述喷淋口的轴线与齿轮工件齿顶锥面上相对应的母线垂直。

7.一种工件动态热处理的工艺方法，其中使用权利要求1-6任一所述的一种工件动态热处理的装置，其特征在于：具体操作步骤如下：

S1、确定工件材料几何参数：齿宽B、齿宽中间位置齿廓线的长度S，工件磁性转变温度点温度T₀；

S2、确定热处理工艺要求参数：淬硬层深度d_s和淬火温度T_淬，

S3、计算最佳感应加热电流频率f＝62500/d_s ²,确定热处理工件温度采集点位置

S4、确定感应加热器相对于工件的初始位置，所述感应加热器距离齿底的距离h₁，所述感应加热器初始转动中心O₁在齿宽方向上中间位置；所述感应加热器的初始摆动角速度为ω₁；

S5、将待热处理的工件放置在所述工件定位平台，启动所述第二液压伸缩杆将所述升降平台上升至所述感应加热器相对于工件位置满足S4所述初始位置；

S6、采用多个红外测温对温度采集点位置进行实时温度数据采集，得到各温度采集点的温度数据并启动电源；

S7、计算最低点温度值T_min＝min{T_ij}；

S8、判断温度最小值T_min≥T₀，若成立则转入S9，否则转入S11；

S9、判断温度最小值T_min≥T_淬，若成立则转入S16，否则转入S10；

S10、判断温度最小值T_min位置是否位于齿底，若位于齿底则转入S12，否则转入S13；

S11、判断温度最小值T_min位置是否位于齿底，若位于齿底则转入S14，否则转入S15；

S12、不更新感应加热器转轴中心O₁位置坐标，更新感应加热器摆动的角速度为ω₂，并转入S6继续加热；

S13、更新感应加热器转轴中心O₁位置坐标为温度最小值T_min点对应的位置坐标，更新感应加热器摆动的角速度为ω₂，并转入S6继续加热；

S14、不更新感应加热器转轴中心O₁位置坐标，也不更新感应加热器摆动的角速度为ω₁，并转入S6继续加热；

S15、更新感应加热器转轴中心O₁位置坐标为温度最小值T_min点对应的位置坐标，不更新感应加热器摆动的角速度为ω₁，并转入S6继续加热；

S16、感应加热结束，启动第二液压伸缩杆，使工件定位平台下降至淬火感应器位置，启动第二驱动电机带动工件做旋转运动，转动角速度为ω，淬火冷却器通入冷却水对加热后的工件进行喷淋淬火冷却；

S17、热处理结束。

8.根据权利要求7所述的一种工件动态热处理的工艺方法，其特征在于：上述步骤中所述感应加热器初始摆动角速度ω₁≥ω₂。

9.根据权利要求7所述的一种工件动态热处理的工艺方法，其特征在于：所述步骤S16中通入冷却水的温度为25±2℃，工件在淬火冷却过程中的转动角速度为ω＝2πrad/s。