[发明专利]一种大齿圈的分段加工方法

说明书

一种大齿圈的分段加工方法，其中所述的大齿圈指的是分度圆直径大于6米的齿圈，大齿圈分段的数目超过4个，所述的加工方法包括如下步骤：对齿段需要加工的各面进行粗铣加工，粗铣出各齿形；对齿段的两个端面和内弧面进行精加工到设计尺寸；使用带回转工作台的数控镗铣床对齿段的齿形及外圆和侧结合面进行精加工；步骤三）包括采用特制工装将齿段定位夹紧在回转工作台上的步骤和采用加工刀具对齿段进行铣削的步骤。采用本发明可在不使用具有测量装置的高精度数控机床的条件下，实现对大齿圈的分段加工方法，加工精度可控，加工成本低。

技术领域

本发明涉及齿圈加工技术领域，尤其是涉及一种大齿圈的加工方法。

背景技术

现有技术中，大齿圈（指的是外径大于6米的齿圈）通常分为两段或者四段进行制造加工，每个齿段（将大齿圈分段后的每一段称为齿段）的尺寸依然很大，造成齿圈铸造毛坯的质量不好控制，常常出现不符合设计要求，需要采用补焊进行修补的情况；另外，现有技术中对铸造毛坯进行齿形加工时，通常是使用大型齿轮加工专用设备采用整圈组合加工的形式，因而造成加工成本高，加工效率低，互换性差。

如果把大齿圈分成多段，每个齿段不超过2米（指的是每个分段的分度圆弦长），毛坯会比较容易铸造，也容易提高毛坯的铸造质量；整个齿圈的加工安装和使用过程中，也方便起吊运输和维修更换；分成多段进行制造，采用模块化设计，单段生产，互换性好，也更容易实现快速生产来保障及时可靠的交货期。

但是，由于分成多段的大齿圈最终装配后的精度由每个齿段的齿形加工精度所决定，齿段的齿形加工精度主要包括齿段之间结合面的加工精度、齿形的位置及各段外圆直径的一致性，如果每个齿段的精加工使用具有测量装置的高精度数控加工机床，机床具有自动测量及刀具自动补偿功能，齿段加工精度是易于保证的，但是具有测量装置的高精度数控加工机床的购置成本比较高，企业一般都没有。企业通常都有带回转工作台的常规数控镗铣床，但由于使用的数控镗铣床不具有自动测量及刀具自动补偿功能，因此难以保证齿段的加工精度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种大齿圈的分段加工方法，不仅加工成本低，而且能够保证大齿圈的加工精度。

本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种大齿圈的分段加工方法，其中所述的大齿圈指的是分度圆直径大于6米的齿圈，大齿圈分段的数目超过4个，所述的加工方法包括如下步骤：

一）、对齿段需要加工的各面进行粗铣加工，粗铣出各齿形；

二）、对齿段的两个端面和内圆弧面进行精加工到设计尺寸；

三）、使用带回转工作台的数控镗铣床对齿段的齿形面及外圆弧面和侧结合面进行精加工；

其特征在于：步骤三）包括采用特制工装将齿段定位夹紧在回转工作台上的步骤，其中所述的特制工装包括一块长方形的底板，在底板上靠近长度方向两端的部位分别固定设有一个垫块，在两个垫块上分别设有一个定位销，两个定位销位于底板宽度方向的同侧；垫块的中部设有螺钉安装孔，在垫块上与定位销所在一端相反的另一端分别设有供铣齿刀通过的工艺槽；在底板长度方向的两端还分别设有一个L形的台阶，L形的长边与底板的宽度方向相平行，L形的短边在底板宽度方向上的位置与定位销所处的一侧相一致，在台阶上可拆卸固定设有定位板，所述定位板的上端面不超过垫块的上端面；两块定位板对称设置，且定位板朝向底板长度方向外部的一侧设有斜定位面，两个斜定位面之间的夹角X与齿段两个侧结合面之间的设计角度相等；定位板朝向底板长度方向外部的一侧设有用于确定齿形尺寸精度的直定位面Ⅰ，定位板朝向底板宽度方向外部的一侧设有用于确定外圆弧面的尺寸精度的直定位面Ⅱ；经过步骤二对齿段的两个端面和内圆弧面进行精加工到设计尺寸后，使齿段的一个端面与垫块相接触将齿段放置在垫块上，同时使齿段的内圆弧面靠紧两个定位销，并使齿段的弧形中心面与两个斜定位面夹角的平分面相重合，最后采用螺钉通过设在齿段上的通孔与垫块上的螺钉安装孔将齿段固定在垫块上。