Tại sao một số máy tôi cứng cảm ứng di chuyển chi tiết — Trong khi những máy khác di chuyển cuộn cảm

Trong quét gia cứng cảm ứng, chuyển động tương đối phải được tạo ra giữa phôi và cuộn dây cảm ứng. Thoạt nhìn, sự lựa chọn có vẻ đơn giản: di chuyển bộ phận hoặc di chuyển cuộn cảm.

Trong thực tế, quyết định đó ảnh hưởng đến chiều cao của máy, khối lượng chuyển động, Rung động, độ chính xác định vị và loại phôi mà máy có thể xử lý.

Một trục ngắn và một 6 Bánh răng có đường kính m rõ ràng không nên sử dụng cách sắp xếp chuyển động giống nhau. Ngay cả hai phôi gia công dài cũng có thể yêu cầu các giải pháp khác nhau nếu một phôi có thể xoay trơn tru trong khi phôi kia tạo ra độ rung quá mức.

Vì lý do này, Thiết kế chuyển động trong máy tôi cảm ứng không chỉ đơn giản là vấn đề hệ thống truyền động nào nhanh hơn. Câu hỏi quan trọng hơn là:

Phần nào của hệ thống nên di chuyển, và liệu chuyển động đó có thể giữ ổn định trong suốt quá trình đông cứng không??

1. Hai sự sắp xếp chuyển động	2. Chiều dài phôi & Chiều cao máy
3. Phôi nặng	4. Khi bật lửa không tốt hơn
5. Thủy lực vs. Ổ đĩa cơ khí	6. Loại trượt vs. Loại cột
7. Cái nào ổn định hơn?	8. Giữ quá trình quét ổn định

1. Hai cách sắp xếp chuyển động cơ bản trong quá trình tăng cường độ quét

Đối với máy quét cứng thông thường, hai cách sắp xếp thường được sử dụng.

trong lần đầu tiên, chính phôi quay và cũng di chuyển theo hướng quét, trong khi máy biến áp và cuộn cảm vẫn ở vị trí cố định.

Trong lần thứ hai, chính phôi quay nhưng không di chuyển dọc trục, trong khi cụm máy biến áp và cuộn cảm di chuyển dọc theo phôi.

Cả hai cách sắp xếp đều tạo ra chuyển động tương đối cơ bản giống nhau cần thiết cho cứng hóa quét. Sự khác biệt là vị trí của khối lượng chuyển động.

Sự khác biệt này trở nên ngày càng quan trọng khi chi tiết gia công dài hơn, nặng hơn hoặc khó hỗ trợ hơn.

Các máy tôi cứng đa năng nhỏ, Các máy tôi cứng trục cam, Các máy trục và các máy tôi cứng thanh lái thường sử dụng chuyển động của chi tiết gia công cùng với quay. Đối với các thành phần dài hơn, di chuyển lắp ráp biến áp và cuộn cảm có thể trở nên thực tế hơn.

2. Tại sao độ dài chi tiết gia công có thể quyết định cái gì di chuyển

Chiều cao máy là một trong những yếu tố đầu tiên cần xem xét.

Nếu một chi tiết dài phải di chuyển thẳng đứng qua vùng tôi cứng, máy cần đủ không gian cho linh kiện cả trước và sau khi quét.

Theo quy trình thiết kế máy trong vật liệu kỹ thuật cung cấp, một máy tôi cứng quét sử dụng hành trình phôi có thể yêu cầu chiều cao tổng thể lớn hơn khoảng gấp đôi chiều dài quét.

Khi bộ biến áp và cuộn cảm di chuyển thay thế, chiều cao tổng thể cần thiết của máy có thể gần với hoặc hơi lớn hơn một chiều dài quét.

Sự khác biệt này trở nên đáng kể với trục dài.

Vì lý do này, tài liệu nguồn đưa ra khoảng 2 m chiều dài chi tiết gia công như một điểm thực tiễn vượt qua đó các máy dọc thường có xu hướng sử dụng hành trình biến áp/cuộn cảm thay vì di chuyển chi tiết qua toàn bộ hành trình quét.

Điều này nên được hiểu như một thực tiễn kỹ thuật được mô tả trong tài liệu nguồn hơn là một quy tắc kích thước phổ quát cho mọi máy.

Nguyên tắc quan trọng hơn con số chính xác:

Chiều dài phôi càng lớn, càng cần nhiều không gian máy nếu chính phôi thực hiện chuyển động quét.

Di chuyển bộ phận cảm ứng nhỏ hơn có thể giảm đáng kể chiều cao tổng thể của máy.

3. Phôi nặng thường thuận lợi cho việc di chuyển cuộn cảm

Trọng lượng tạo ra một vấn đề khác.

Xem xét một bánh răng lớn đang được tôi cứng răng một cách từng răng. Tài liệu nguồn đưa ra ví dụ về một bánh răng có đường kính khoảng 6 m và 20 trọng lượng t.

Cố gắng di chuyển một chi tiết như vậy qua hành trình quét sẽ đòi hỏi một kết cấu cơ khí rất lớn.

Máy biến áp và cuộn cảm nhỏ hơn và nhẹ hơn nhiều so với bánh răng. Trong trường hợp này, Di chuyển bộ phận làm nóng tự nhiên là sắp xếp thuận tiện hơn.

Lý luận tương tự có thể áp dụng cho các thành phần rất nặng khác.

Khi chi tiết đã khó hỗ trợ và xoay, Việc thêm một chuyển động tuyến tính lớn khác về phía chi tiết làm tăng yêu cầu cơ học của máy.

Điều này không có nghĩa là 'thành phần nặng hơn luôn nên ở yên.' Nó chỉ đơn giản có nghĩa là khối lượng chuyển động là một phần quan trọng của quyết định thiết kế.

4. Nhưng việc di chuyển thành phần nhẹ hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn

Có những ngoại lệ.

Cứng lăn là một ví dụ điển hình.

Một trục lăn có thể vừa dài vừa nặng, điều này có vẻ ủng hộ việc di chuyển bộ biến áp và bộ cảm kháng. Theo tài liệu được cung cấp, tuy nhiên, Bộ biến áp/cuộn cảm được sử dụng cho một số ứng dụng làm cứng cuộn có thể tự nó khá nặng và có thể tạo ra rung động đáng kể trong quá trình hoạt động.

Trong trường hợp này, Cố định biến áp và cuộn cảm trong khi di chuyển chi tiết gia công có thể cung cấp sự ổn định quá trình tốt hơn.

Ví dụ này cho thấy tại sao thiết kế thiết bị không thể giảm xuống chỉ còn một quy tắc đơn giản như:

'Di chuyển thành phần nào nhẹ hơn.'

Câu hỏi thực sự là liệu hệ thống di chuyển có thể duy trì chuyển động ổn định ở tốc độ và hành trình yêu cầu hay không.

Một cụm nhẹ hơn mà rung mạnh có thể tạo ra điều kiện quét kém ổn định hơn so với một chi tiết nặng di chuyển trên một hệ thống cơ học được hỗ trợ tốt.

5. Truyền động thủy lực hoặc cơ học: Cái nào ổn định hơn?

Bố trí chuyển động xác định cái gì di chuyển. Hệ thống truyền động xác định cách thức nó di chuyển.

Thông tin máy cung cấp phân loại các hệ thống truyền động máy tôi cứng nói chung thành hai loại rộng: thủy lực và hoàn toàn cơ học.

Truyền động thủy lực có một số ưu điểm thực tiễn. Cấu trúc có thể tương đối đơn giản, lực kéo mạnh là cao, và tốc độ di chuyển có thể nhanh. Tài liệu nguồn ghi chú tốc độ di chuyển trên 150 mm/s trong các hệ thống phù hợp.

Điểm yếu của nó là kiểm soát chuyển động.

Hệ thống thủy lực có thể có tốc độ di chuyển kém ổn định và độ chính xác định vị thấp hơn. Đối với việc tôi cứng bằng quét cảm ứng từ, nơi điều kiện gia nhiệt liên quan chặt chẽ đến tốc độ quét, điều này có thể trở thành một hạn chế quan trọng.

Do đó, tài liệu nguồn mô tả các máy tôi cứng cảm ứng điều khiển bằng thủy lực trở nên ít được ưa chuộng hơn.

Hệ thống cơ học hoàn toàn có thể sử dụng nhiều cách bố trí truyền động, bao gồm:

• Vít dẫn loại T

• Vít bi

• Hệ thống chuyển động dựa trên dẫn hướng tuyến tính

Ưu điểm chính là hành trình ổn định hơn và độ chính xác định vị trí cao hơn. Hệ thống cơ khí cũng giúp việc thực hiện thay đổi tốc độ chuyển động có kiểm soát dễ dàng hơn.

Đối với các ứng dụng quan trọng về tốc độ quét và tính lặp lại định vị, điều này mang lại lợi thế rõ rệt cho bố trí cơ học.

Tuy nhiên, Sẽ vẫn là sai lầm nếu nói rằng một thành phần như vít bi tự động đảm bảo quá trình tôi cứng ổn định.

Độ chính xác truyền động chỉ là một phần của độ ổn định tổng thể của máy.

6. Cấu trúc máy loại trượt và loại cột

Cấu trúc cơ khí hỗ trợ hệ thống chuyển động cũng quan trọng.

Tài liệu cung cấp phân loại các cấu trúc chuyển động phổ biến thành loại trượt và loại cột thiết kế.

Cấu trúc loại trượt

Cấu trúc loại trượt đã được sử dụng rộng rãi trong các máy tôi cảm ứng thông thường.

Giường máy thường là một cấu trúc đúc hoặc hàn đã trải qua quá trình giảm ứng suất hoặc xử lý lão hóa. Điều này mang lại cho nó khả năng chịu tải tương đối cao và độ ổn định cấu trúc tốt.

Ưu điểm chính của nó là:

• khả năng chịu tải cao

• độ ổn định tốt

• phù hợp với phôi lớn và nặng

• phạm vi ứng dụng rộng rãi

Sự đánh đổi là trọng lượng và độ phức tạp cơ học.

Giường máy nặng kém linh hoạt khi di chuyển hoặc tích hợp, trong khi các đường trượt và bề mặt dẫn hướng có thể yêu cầu gia công phức tạp hơn.

Đối với các máy dùng để chở các chi tiết nặng hơn hoặc duy trì sự ổn định trong điều kiện vận hành khắt khe, tuy nhiên, khối lượng và độ cứng có thể hữu ích.

Cấu trúc kiểu cột

Máy kiểu cột sử dụng cấu trúc đỡ nhẹ hơn và phổ biến hơn trong một số bố trí máy ở châu Âu và Bắc Mỹ.

Ưu điểm của chúng bao gồm trọng lượng máy thấp hơn và chuyển động linh hoạt hơn. Chúng cũng giúp dễ dàng tích hợp cấu trúc máy với hệ thống tuần hoàn và làm mát chất lỏng nguội lạnh.

Hạn chế xuất hiện khi chi tiết gia công trở nên lớn hoặc hành trình trở nên dài.

Tài liệu cung cấp lưu ý rằng các cấu trúc kiểu cột kém phù hợp hơn cho các chi tiết rất lớn hoặc nặng, và rằng độ ổn định có thể giảm theo các quãng đường di chuyển dài, ví dụ thông qua rung động của chi tiết gia công.

Đây là một lời nhắc nhở khác rằng một máy dễ di chuyển không tự động là máy có độ ổn định tốt nhất.

7. Vậy Bố Trí Nào Ổn Định Hơn?

Không có câu trả lời duy nhất áp dụng cho mọi máy tôi luyện cảm ứng.

Nếu câu hỏi chỉ về sự nhất quán và định vị của bộ truyền động, vật liệu cung cấp rõ ràng ủng hộ truyền động cơ học hoàn toàn hơn truyền động thủy lực để quét ổn định và định vị chính xác.

Nhưng độ ổn định của toàn bộ máy còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố hơn là bộ truyền động.

Thiết kế phải xem xét:

chiều dài chi tiết + trọng lượng chi tiết + khối lượng chuyển động + hành trình di chuyển + độ cứng của máy + trọng lượng biến áp/cuộn cảm + Rung động

Một trục ngắn có thể được quay và di chuyển hiệu quả qua một trạm cảm ứng cố định.

Một trục dọc dài có thể được tôi cứng tốt hơn với một máy biến áp và cuộn cảm di động để máy không cần chiều cao quá mức.

Một bánh răng rất lớn tự nhiên ủng hộ sự chuyển động của bộ cảm ứng tương đối nhỏ.

Một trục lăn dài có vẻ ủng hộ cùng một giải pháp, tuy nhiên, rung của một bộ máy biến áp/cuộn cảm nặng có thể đảo ngược quyết định.

Đó là lý do tại sao thiết kế chuyển động nên được đánh giá như một phần của quá trình tôi cứng hoàn chỉnh thay vì chỉ chọn từ một công thức cơ học chuẩn.

8. Hệ thống chuyển động tốt nhất là hệ thống giữ cho quá trình quét ổn định

Trong quá trình làm cứng cảm ứng quét, chuyển động ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình gia nhiệt.

Nếu tốc độ quét thay đổi bất ngờ, thời gian gia nhiệt nhận được bởi mỗi phần của phôi cũng thay đổi theo. Sai số vị trí cũng có thể làm dịch chuyển vùng tôi cứng ra xa vị trí dự kiến.

Vì lý do này, bố trí cơ học tốt nhất không nhất thiết là nhanh nhất hay nhẹ nhất.

Đó là bố trí có thể duy trì chuyển động quét cần thiết với độ cứng đủ mạnh, tính lặp lại và ổn định cho chi tiết thực tế.

Đối với một máy tôi cứng cảm ứng đa năng, lựa chọn đó bắt đầu với một vài câu hỏi cơ bản:

• Chi tiết dài bao nhiêu?

• Nặng bao nhiêu?

• Bộ phận nào dễ di chuyển hơn?

• Cần bao nhiêu hành trình?

• Bộ phận di chuyển có ổn định trong suốt hành trình không?

Khi các câu hỏi đó được trả lời, việc lựa chọn giữa hành trình chi tiết và cuộn cảm trở nên rõ ràng hơn nhiều.

Câu hỏi thường gặp