[发明专利]一种超大直径多段齿环加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及多段齿环加工工艺方法领域,具体涉及一种超大直径多段齿环加工方法。

背景技术

超大直径多段齿环，是指直径大于5000mm，小于8000mm，外径或内径有齿，且对齿的加工精度有要求，工况为分段使用。超大直径多段齿环因其自身结构的特点，在加工过程中经过多道工序，加工过程中，积累了较大的加工应力，使得齿环精加工完分段后，各齿环段产生很大的塑性和弹性变形。目前国内，这种超大直径多段齿环加工领域里尚未有成熟的加工工艺。现有的超大直径多段齿环存在着：(1)加工设备受限，加工大直径的工件，匹配的设备型号也是大型设备，采购成本高。(2)齿环整体加工完成后分开，因加工应力大，产生的变形很大，极易产生废品，合格率低下，制造成本太高。(3)工件转运成本高，运输成本高。基于此，合格的超大直径多段齿环，通常采购进口件，采购成本高，采购周期长，影响企业的正常生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种超大直径多段齿环加工方法，很好地解决了超大直径多段齿环生产过程中加工成本高，变形难以控制的难题，使得超大直径多段齿环形位和尺寸公差均达到了技术要求，能生产出完全可以替代进口的超大直径多段齿环。

一种超大直径多段齿环加工方法，包括以下工艺步骤：

1、分割毛坯

根据图纸要求，将工件分成几段后的精车尺寸，根据工艺要求确定加工余量，将高度预留单边6mm的加工余量，环面内外径预留单边10mm的加工余量，然后将图纸转化成程序，在火焰切割机上切割成型，注意切割完成后的坯料可组装成一个完整的环形，坯料需检查其是否翘曲，有翘曲需整平；

2、粗车端面

将多个切割好的毛坯置于5米立式车床等高垫上，固定后车其中一个端面，翻身，车另一个端面，粗车完成后单边预留2mm的加工余量，加工过程中，检查每个工件端面平面度，单次加工未达标的可进行多次加工，保证工件的平面度小于0.20mm,为避免车削过程中产生较大的车削内应力，加工走刀过程中，切削深度由2mm到1mm，到最终留0.5mm的光刀余量；

3、低温回火

将粗车完成后的工件置于低温回火炉里回火消除内应力，摆放时需平放工件，不允许有大面积的悬空，避免回火过程中工件产生变形，设置升温曲线，加温4小时，温度达到180℃，保温3小时后，关闭电源后自然冷却，完全冷却后再进行后续加工；

4、精车端面

将回火后的工件置于带有吸盘的数控机床上，充磁紧固工件，加工其中一端面，将端面车平，然后翻身，充磁固定工件，加工高度至图纸要求尺寸；

5、铣外圆或内孔

1)工装夹具的设计：根据工件的尺寸设计工装夹具，工装为可拆分工装，包括T型螺栓、压板、双头螺柱、六角螺母、夹具体和定位块六部分，标准件包括内六角螺钉、螺母和圆锥销，夹具体分为多段，与机床为螺栓联接，夹具体段与段之间采用螺栓联接，为保证其相对位置，采用圆锥销限位联接，使用时，各夹具体分段组装为一个整体使用，夹具体的上部环面内外径上设有水平方向的螺纹孔，用于固定定位块用，T型螺栓、压板、双头螺柱及六角螺母在工件加工过程中固定压紧工件用；

2)内齿式多段齿环的加工

将组装成整体的夹具体置于落地镗铣床上，落地镗铣床型号为TK6290。将精加工过的坯料组装成一个环形，置于夹具体端面上，T型螺栓与双头螺柱固定在夹具体的内环下部端面上，压板置于工件端面和T型螺栓上，双头螺柱穿过压板，用六角螺母锁紧工件，用铣刀铣削工件与夹具体的外径至图纸尺寸要求，将定位块通过螺钉固定在夹具体上部环面外径上，限位压紧工件，松六角螺母，去除压板，松T型螺栓与双头螺柱，换至外圆，同上述紧固步骤，压紧工件，用铣刀铣削内孔至图示尺寸要求；

3)外齿式多段齿环的加工

将组装成整体的夹具体置于落地镗铣床上，落地镗铣床型号为TK6290。将精加工过的坯料组装成一个环形，置于夹具体端面上，T型螺栓与双头螺柱固定在夹具体的外环下部端面上，压板置于工件端面和T型螺栓上，双头螺柱穿过压板，用六角螺母锁紧工件，用铣刀铣削工件与夹具体的内径至图纸尺寸要求，将定位块通过螺钉固定在夹具体上部环面内径上，限位压紧工件，松六角螺母，去除压板，松T型螺栓与双头螺柱，换至内孔，同上述紧固步骤，压紧工件，用铣刀铣削外圆至图示尺寸要求；

6、钻加工