本發(fā)明涉及多段齒環(huán)加工工藝方法領(lǐng)域,具體涉及一種超大直徑多段齒環(huán)加工方法。

背景技術(shù)：

超大直徑多段齒環(huán)，是指直徑大于5000mm，小于8000mm，外徑或內(nèi)徑有齒，且對(duì)齒的加工精度有要求，工況為分段使用。超大直徑多段齒環(huán)因其自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在加工過(guò)程中經(jīng)過(guò)多道工序，加工過(guò)程中，積累了較大的加工應(yīng)力，使得齒環(huán)精加工完分段后，各齒環(huán)段產(chǎn)生很大的塑性和彈性變形。目前國(guó)內(nèi)，這種超大直徑多段齒環(huán)加工領(lǐng)域里尚未有成熟的加工工藝?，F(xiàn)有的超大直徑多段齒環(huán)存在著：(1)加工設(shè)備受限，加工大直徑的工件，匹配的設(shè)備型號(hào)也是大型設(shè)備，采購(gòu)成本高。(2)齒環(huán)整體加工完成后分開(kāi)，因加工應(yīng)力大，產(chǎn)生的變形很大，極易產(chǎn)生廢品，合格率低下，制造成本太高。(3)工件轉(zhuǎn)運(yùn)成本高，運(yùn)輸成本高。基于此，合格的超大直徑多段齒環(huán)，通常采購(gòu)進(jìn)口件，采購(gòu)成本高，采購(gòu)周期長(zhǎng)，影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種超大直徑多段齒環(huán)加工方法，很好地解決了超大直徑多段齒環(huán)生產(chǎn)過(guò)程中加工成本高，變形難以控制的難題，使得超大直徑多段齒環(huán)形位和尺寸公差均達(dá)到了技術(shù)要求，能生產(chǎn)出完全可以替代進(jìn)口的超大直徑多段齒環(huán)。

一種超大直徑多段齒環(huán)加工方法，包括以下工藝步驟：

1、分割毛坯

根據(jù)圖紙要求，將工件分成幾段后的精車(chē)尺寸，根據(jù)工藝要求確定加工余量，將高度預(yù)留單邊6mm的加工余量，環(huán)面內(nèi)外徑預(yù)留單邊10mm的加工余量，然后將圖紙轉(zhuǎn)化成程序，在火焰切割機(jī)上切割成型，注意切割完成后的坯料可組裝成一個(gè)完整的環(huán)形，坯料需檢查其是否翹曲，有翹曲需整平；

2、粗車(chē)端面

將多個(gè)切割好的毛坯置于5米立式車(chē)床等高墊上，固定后車(chē)其中一個(gè)端面，翻身，車(chē)另一個(gè)端面，粗車(chē)完成后單邊預(yù)留2mm的加工余量，加工過(guò)程中，檢查每個(gè)工件端面平面度，單次加工未達(dá)標(biāo)的可進(jìn)行多次加工，保證工件的平面度小于0.20mm,為避免車(chē)削過(guò)程中，產(chǎn)生較大的車(chē)削內(nèi)應(yīng)力，加工走刀過(guò)程中，切削深度由2mm到1mm，到最終留0.5mm的余量光刀；

3、低溫回火

將粗車(chē)完成后的工件置于低溫回火爐里回火消除內(nèi)應(yīng)力，擺放時(shí)需平放工件，不允許有大面積的懸空，避免回火過(guò)程中工件產(chǎn)生變形，設(shè)置升溫曲線，加溫4小時(shí)，溫度達(dá)到180℃，保溫3小時(shí)后，關(guān)閉電源后自然冷卻，完全冷卻后再進(jìn)行后續(xù)加工；

4、精車(chē)端面

將回火后的工件置于帶有吸盤(pán)的數(shù)控機(jī)床上，充磁緊固工件，加工其中一端面，將端面車(chē)平，然后翻身，充磁固定工件，加工單圈高度至圖紙要求尺寸；

5、銑外圓或內(nèi)孔

1)工裝夾具的設(shè)計(jì)：根據(jù)工件的尺寸設(shè)計(jì)工裝夾具，工裝為可拆分工裝，包括T型螺栓、壓板、雙頭螺柱、六角螺母、夾具體和定位塊六部分，標(biāo)準(zhǔn)件包括內(nèi)六角螺釘、螺母和圓錐銷，夾具體分為多段，與機(jī)床為螺栓聯(lián)接，夾具體段與段之間采用螺栓聯(lián)接，為保證其相對(duì)位置，采用圓錐銷限位聯(lián)接，使用時(shí)，各夾具體分段組裝為一個(gè)整體使用，夾具體的上部環(huán)面內(nèi)外徑上設(shè)有水平方向的螺紋孔，用于固定定位塊用，T型螺栓、壓板、雙頭螺柱及六角螺母在工件加工過(guò)程中固定壓緊工件用；

2)內(nèi)齒式多段齒環(huán)的加工

將組裝成整體的夾具體置于落地鏜銑床上，落地鏜銑床型號(hào)為T(mén)K6290。將精加工過(guò)的坯料組裝成一個(gè)環(huán)形，置于夾具體端面上，T型螺栓與雙頭螺柱固定在夾具體的內(nèi)環(huán)下部端面上，壓板置于工件端面和T型螺栓上，雙頭螺柱穿過(guò)壓板，用六角螺母鎖緊工件，用銑刀銑削工件與夾具體的外徑至圖紙尺寸要求，將定位塊通過(guò)螺釘固定在夾具體上部環(huán)面外徑上，限位壓緊工件，松六角螺母，去除壓板，松T型螺栓與雙頭螺柱，換至外圓，同上述緊固步驟，壓緊工件，用銑刀銑削內(nèi)孔至圖示尺寸要求；

3)外齒式多段齒環(huán)的加工

將組裝成整體的夾具體置于落地鏜銑床上，落地鏜銑床型號(hào)為T(mén)K6290。將精加工過(guò)的坯料組裝成一個(gè)環(huán)形，置于夾具體端面上，T型螺栓與雙頭螺柱固定在夾具體的外環(huán)下部端面上，壓板置于工件端面和T型螺栓上，雙頭螺柱穿過(guò)壓板，用六角螺母鎖緊工件，用銑刀銑削工件與夾具體的內(nèi)徑至圖紙尺寸要求，將定位塊通過(guò)螺釘固定在夾具體上部環(huán)面內(nèi)徑上，限位壓緊工件，松六角螺母，去除壓板，松T型螺栓與雙頭螺柱，換至內(nèi)孔，同上述緊固步驟，壓緊工件，用銑刀銑削外圓至圖示尺寸要求；

6、鉆加工

換轉(zhuǎn)換夾頭，在落地鏜銑床TK6290上，加工安裝孔即可，考慮到齒加工過(guò)程中加工余量大，會(huì)產(chǎn)生較大的切削應(yīng)力，本道工序會(huì)根據(jù)圖紙尺寸加工齒孔，在齒槽處均布加工291個(gè)直徑為φ18mm，以避免齒加工引起的變形；

7、齒加工

工件固定在夾具體上，在插齒機(jī)床上進(jìn)行齒輪加工，加工完成后通過(guò)檢測(cè)，齒環(huán)的所有尺寸均滿足圖紙尺寸要求，加工工序完成。

本發(fā)明所提出的一種超大直徑多段齒環(huán)加工方法，從根本上解決了超大直徑多段齒環(huán)加工過(guò)程中的變形與尺寸超差問(wèn)題，生產(chǎn)過(guò)程易實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)品合格率極高，降低了生產(chǎn)成本，降低了采購(gòu)成本，提高了生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為工裝夾具結(jié)構(gòu)示意圖：

其中：1-T型螺栓；2-六角螺母；3-雙頭螺柱；4-本體；5-夾具體；6-壓板；7-定位塊。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：所加工工件為內(nèi)齒式多段齒環(huán)，分為六段，外徑為齒頂圓直徑為單圈高度為30mm，齒輪參數(shù)為m＝18,z＝291,公法線未注尺寸公差按照GB/T807中m級(jí)執(zhí)行，且齒輪相對(duì)于兩個(gè)端面的垂直度為0.30mm；

一種超大直徑多段齒環(huán)加工方法，包括以下工藝步驟：

1、分割毛坯

根據(jù)圖紙要求，將工件分成幾段后的精車(chē)尺寸，根據(jù)工藝要求確定加工余量，將高度預(yù)留單邊6mm的加工余量，環(huán)面內(nèi)外徑預(yù)留單邊10mm的加工余量，然后將圖紙轉(zhuǎn)化成程序，在火焰切割機(jī)上切割成型，注意切割完成后的坯料可組裝成一個(gè)完整的環(huán)形，坯料需檢查其是否翹曲，有翹曲需整平；

2、粗車(chē)端面

將多個(gè)切割好的毛坯置于5米立式車(chē)床等高墊上，固定后車(chē)其中一個(gè)端面，翻身，車(chē)另一個(gè)端面，粗車(chē)完成后單邊預(yù)留2mm的加工余量，加工過(guò)程中，檢查每個(gè)工件端面平面度，單次加工未達(dá)標(biāo)的可進(jìn)行多次加工，保證工件的平面度小于0.20mm,為避免車(chē)削過(guò)程中，產(chǎn)生較大的車(chē)削內(nèi)應(yīng)力，加工走刀過(guò)程中，切削深度由2mm到1mm，到最終留0.5mm的余量光刀；

3、低溫回火

將粗車(chē)完成后的工件置于低溫回火爐里回火消除內(nèi)應(yīng)力，擺放時(shí)需平放工件，不允許有大面積的懸空，避免回火過(guò)程中工件產(chǎn)生變形，設(shè)置升溫曲線，加溫4小時(shí)，溫度達(dá)到180℃，保溫3小時(shí)后，關(guān)閉電源后自然冷卻，完全冷卻后再進(jìn)行后續(xù)加工；

4、精車(chē)端面

將回火后的工件置于帶有吸盤(pán)的數(shù)控機(jī)床上，充磁緊固工件，加工其中一端面，將端面車(chē)平，然后翻身，充磁固定工件，加工單圈高度至圖紙要求尺寸；

5、銑外圓或內(nèi)孔

根據(jù)工件的尺寸設(shè)計(jì)工裝夾具，工裝為可拆分工裝，包括T型螺栓1、六角螺母2、雙頭螺柱3、本體4、夾具體5、壓板6、定位塊7，標(biāo)準(zhǔn)件包括內(nèi)六角螺釘、螺母和圓錐銷，夾具體分為3段，與機(jī)床為螺栓聯(lián)接，夾具體段與段之間采用螺栓聯(lián)接，為保證其相對(duì)位置，采用圓錐銷限位聯(lián)接，使用時(shí)，三部分夾具體5分段組裝為一個(gè)整體使用，夾具體5的上部環(huán)面內(nèi)外徑上設(shè)有水平方向的螺紋孔，用于固定定位塊7用，T型螺栓1、壓板6、雙頭螺柱3及六角螺母2在工件加工過(guò)程中固定壓緊工件用，

將組裝成整體的夾具體5置于落地鏜銑床上，落地鏜銑床型號(hào)為T(mén)K6290，將精加工過(guò)的坯料組裝成一個(gè)環(huán)形，置于夾具體5端面上，T型螺栓1與雙頭螺柱3固定在夾具體5的內(nèi)環(huán)下部端面上，壓板6置于工件端面和T型螺栓1上，雙頭螺柱3穿過(guò)壓板6，用六角螺母2鎖緊工件，用銑刀銑削工件與夾具體的外徑至圖紙尺寸要求，將定位塊7通過(guò)螺釘固定在夾具體5上部環(huán)面外徑上，限位壓緊工件，松六角螺母2，去除壓板6，松T型螺栓1與雙頭螺柱3，換至外圓，同上述緊固步驟，壓緊工件，用銑刀銑削內(nèi)孔至圖示尺寸要求；

6、鉆加工

換轉(zhuǎn)換夾頭，在落地鏜銑床上，加工安裝孔即可，考慮到齒加工過(guò)程中加工余量大，會(huì)產(chǎn)生較大的切削應(yīng)力，本道工序會(huì)根據(jù)圖紙尺寸加工齒孔，以避免齒加工引起的變形；

7、齒加工

工件固定在夾具體上，在插齒機(jī)床上進(jìn)行齒輪加工，加工完成后通過(guò)檢測(cè)，齒環(huán)的所有尺寸均滿足圖紙尺寸要求，加工工序完成。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。