[发明专利]一种大型双头连轴法兰的毛坯制作工艺及工装

说明书

本发明涉及机械加工技术领域，其公开了一种大型双头连轴法兰的毛坯制作工艺及工装，包括法兰锻造和法兰锻造后的法兰粗加工，所述法兰锻造工艺中，采用自由锻将双头连轴法兰锻打成圆柱形锻坯，所述法兰粗加工工艺包括如下工艺步骤：(1)粗加工拉毛刀；(2)加工工艺槽；(3)制备线切割导向架；4)线切割准备；(5)线切割颈部段外圆：通过线切割加工使得颈部段外圆上被切除的粗加工余量部分形成与双头连轴法兰的本体相分离的余量环。本发明缩短了机械加工时间、降低加工成本，并提高了原材料的利用率，使得资源得到充分利用，实现了绿色制造。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种大型双头连轴法兰的毛坯制作工艺及工装。

背景技术

如图3所示是某大型机械中使用的双头连轴法兰，材料为合金结构钢锻件或不锈钢锻件，其外形直接超过1米，属于多品种多品种、小批量生产模式。由于每种规格的双头连轴法兰每次生产的数量较少，因此通常采用自由锻以降低模具费用，并缩短生产周期。

但是，上述双头连轴法兰在生产时也存在以下问题：

一是由于采用自由锻，其毛坯加工余量较大，特别是由于双头连轴法兰的颈部段外圆无法通过自由锻锻出，只能通过车加工将颈部段外圆车出，由此大幅度增加了机械加工的时间，其一方面增加了机械加工的成本，另一方面延长了交货期，无法满足客户交货期的要求。

二是颈部段外圆通过车加工车出，其车去的余量部分变成大量的废铁屑，导致原材料的利用率较低，不符合当代绿色制造的发展方向。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种大型双头连轴法兰的毛坯制作工艺及工装，旨在缩短机械加工时间、降低加工成本，并提高原材料的利用率，使得资源得到充分利用，实现绿色制造。具体的技术方案如下：

一种大型双头连轴法兰的毛坯制作工艺，包括法兰锻造和法兰锻造后的法兰粗加工，所述法兰锻造工艺中，采用自由锻将双头连轴法兰锻打成圆柱形锻坯，所述法兰粗加工工艺包括如下工艺步骤：

(1)粗加工拉毛刀：采用车床及车刀，对圆柱形锻坯的表面进行粗车加工；

(2)加工工艺槽：粗加工拉毛刀后，采用割槽设备及割槽工具，在双头连轴法兰的颈部段外圆上靠近上法兰背面及靠近下法兰背面的位置分别加工出一圈工艺槽，所述工艺槽距离上法兰背面及下法兰背面的距离分别根据上法兰背面及下法兰背面的粗加工余量而确定，所述工艺槽的槽底直径尺寸根据颈部段外圆处的粗加工余量而确定；

(3)制备线切割导向架：设计制作一用于对双头连轴法兰的颈部段外圆进行线切割加工的线切割导向架，所述线切割导向架包括按照上下位置水平设置的上导向杆、下导向杆，且至少在所述上导向杆、下导向杆的前端端部位置分别设置有用于定位安装线切割丝的导轮，所述上导向杆、下导向杆的截面高度尺寸、所述导轮的外径尺寸均小于所述工艺槽的宽度尺寸；

(4)线切割准备：采用带有移动工作台的线切割机床，并在移动工作台上设置回转工作台，将双头连轴法兰安装到回转工作台的中心；将线切割导向架固定到线切割机床上，并使得线切割导向架的上导向杆、下导向杆的前端端部分别水平对准工艺槽；将线切割丝安装到线切割机床上，并将线切割丝同时挂接到线切割导向架的上导向杆、下导向杆的导轮上；

(5)线切割颈部段外圆：开启线切割机床，对双头连轴法兰的颈部段外圆进行线切割；线切割时，先利用移动工作台的进给进行径向切割，使得位于上导向杆、下导向杆前端导轮之间的线切割丝切割至靠近工艺槽的槽底位置，径向切割到位后再利用回转工作台的周向进给进行周向切割，使得位于上导向杆、下导向杆前端导轮之间的线切割丝环绕周向进行切割，并通过周向切割使得颈部段外圆上被切除的粗加工余量部分形成与双头连轴法兰的本体相分离的余量环。