本發(fā)明涉及一種薄壁齒圈加工工藝，屬于齒圈加工。

背景技術(shù)：

1、薄壁齒圈具有壁厚薄，重量輕，節(jié)約原材料特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于起重運(yùn)輸、冶金、礦山、石油化工、船舶等領(lǐng)域重載裝備的傳動(dòng)裝置中，并起到承載、均載與傳動(dòng)等作用。

2、薄壁齒圈在采用傳統(tǒng)加工工藝生產(chǎn)時(shí)易產(chǎn)生較大的變形，從而導(dǎo)致薄壁齒圈報(bào)廢，主要難點(diǎn)如下：

3、1、車(chē)削加工難點(diǎn)

4、1.1、裝夾

5、薄壁齒圈內(nèi)外圈直徑差距小，造成零件本身強(qiáng)度差，這就導(dǎo)致了車(chē)加工裝夾過(guò)程中難度較大；

6、裝夾力過(guò)小，加工過(guò)程中會(huì)造成零件松動(dòng)，從而導(dǎo)致零件尺寸變動(dòng)或者零件報(bào)廢；

7、裝夾力過(guò)大，則會(huì)加大零件裝夾應(yīng)力的產(chǎn)生，在加工完成后，零件尺寸變形，從而導(dǎo)致零件報(bào)廢；

8、1.2、車(chē)削

9、薄壁齒圈在車(chē)削過(guò)程中，又要車(chē)削余量的大小，也會(huì)導(dǎo)致一系列的問(wèn)題；

10、車(chē)削余量過(guò)大，零件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生車(chē)削應(yīng)力，零件加工結(jié)束后，車(chē)削應(yīng)力釋放，會(huì)導(dǎo)致零件變形，從而導(dǎo)致零件的報(bào)廢；

11、車(chē)削余量過(guò)小，加工周期變長(zhǎng)，增加加工成本；

12、2、磨削加工難點(diǎn)

13、2.1、裝夾

14、由于內(nèi)齒圈精度等級(jí)要求達(dá)到5級(jí)，因此，在磨削加工過(guò)程中只能盡可能的避免裝夾產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，一旦零件及工裝本體兩個(gè)接觸面的平面度達(dá)不到要求，在鎖緊過(guò)程中產(chǎn)品必然會(huì)出現(xiàn)翹曲，從而加大了內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生；

15、2.2、磨削

16、薄壁齒圈磨削余量的控制會(huì)極大程度的影響到內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生；

17、磨削余量過(guò)小，產(chǎn)品可能會(huì)因前期變形問(wèn)題而導(dǎo)致無(wú)法磨清，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢；

18、磨削余量過(guò)大，在磨削結(jié)束后，磨削應(yīng)力釋放，又會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品精度超差。

19、因此，需要有一種薄壁齒圈加工工藝，確保薄壁齒圈加工過(guò)程中變形量可控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供確保薄壁齒圈加工過(guò)程中變形量可控的一種薄壁齒圈加工工藝。

2、本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種薄壁齒圈加工工藝，包括如下步驟：

3、步驟s1、備料；

4、步驟s2、一次車(chē)工；

5、步驟s3、一次標(biāo)??；

6、步驟s4、探傷；

7、步驟s5、調(diào)質(zhì)；

8、步驟s6、二次車(chē)工；

9、步驟s7、三次車(chē)工；

10、步驟s8、二次標(biāo)??；

11、步驟s9、平磨；

12、步驟s10、鍍銅；

13、步驟s11、插齒；

14、步驟s12、鉗工；

15、步驟s13、滲碳淬火；

16、步驟s14、除銅；

17、步驟s15、一次復(fù)合磨；

18、步驟s16、四次車(chē)工；

19、步驟s17、五次車(chē)工；

20、步驟s18、二次復(fù)合磨；

21、步驟s19、三次復(fù)合磨；

22、步驟s20、鉆工；

23、所述步驟s2、步驟s6、步驟s7、步驟s16和步驟s17均屬于車(chē)削加工；

24、車(chē)削加工期間，先對(duì)零件進(jìn)行大余量切削并留一定的余量；

25、進(jìn)行大余量切削結(jié)束后2小時(shí)之內(nèi)，采用回火設(shè)備對(duì)零件進(jìn)行低溫回火處理，釋放加工過(guò)程中出現(xiàn)的內(nèi)應(yīng)力；

26、回火后，上吸盤(pán)平磨兩端面，控制兩端面平行度0.01mm，為后續(xù)精加工建立個(gè)良好的裝夾基準(zhǔn)；

27、采用磁盤(pán)吸附零件，車(chē)床卡爪裝夾磁盤(pán)，這樣便能杜絕直接裝夾零件產(chǎn)生的變形，之后進(jìn)行小余量切削，控制住車(chē)削加工應(yīng)力的產(chǎn)生；

28、所述步驟s9、步驟s15、步驟s18和步驟s19均屬于磨削加工；

29、磨削加工期間，本體夾具采用生鐵圈平板，并進(jìn)行鏟刮工藝，要求支靠平面平面度控制在0.002mm以?xún)?nèi)，保證工裝的穩(wěn)定性；

30、將產(chǎn)品進(jìn)行分步磨削，先粗磨再精磨，控制精磨余量為單面0.08mm，便于粗磨齒出現(xiàn)削變形后精齒存在足夠的余量保證尺寸及精度。

31、作為優(yōu)選，所述回火溫度控制在?140℃±5℃。

32、作為優(yōu)選，回火時(shí)間為4小時(shí)。

33、作為優(yōu)選，所述小余量切削轉(zhuǎn)速為60r/min，進(jìn)刀量為0.5mm。

34、作為優(yōu)選，所述回火設(shè)備包括箱體，所述箱體上設(shè)置有箱門(mén)和中控裝置，所述箱體內(nèi)設(shè)置有腔體，所述箱體內(nèi)設(shè)置有加熱系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)用于對(duì)箱體內(nèi)的腔體進(jìn)行加熱，所述腔體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)放置板，多個(gè)放置板自上而下間隔分布，所述腔體內(nèi)設(shè)置有輔助機(jī)構(gòu)；

35、所述輔助機(jī)構(gòu)包括上氣箱和下氣箱，所述上氣箱設(shè)置在放置板的上方，所述下氣箱設(shè)置在放置板的下方，所述上氣箱和下氣箱均固定設(shè)置在腔體內(nèi)，所述上氣箱的底部設(shè)置有氣孔，所述下氣箱的頂部設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)管，所述轉(zhuǎn)動(dòng)管豎向插入下氣箱內(nèi)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)管的頂端密封，所述轉(zhuǎn)動(dòng)管與下氣箱轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)管上連接有驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)管自轉(zhuǎn)以及驅(qū)動(dòng)下氣箱內(nèi)的空氣輸送至轉(zhuǎn)動(dòng)管內(nèi)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)管的外周壁上固定設(shè)置有支管，所述支管的一端設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)管上，所述支管的排氣端與轉(zhuǎn)動(dòng)管軸線之間的距離大于氣孔的半徑，所述氣孔與轉(zhuǎn)動(dòng)管正對(duì)布置，所述上氣箱和下氣箱通過(guò)兩組氣管連通，所述上氣箱和下氣箱均位于兩組氣管之間。

36、作為優(yōu)選，每組氣管設(shè)置有多個(gè)，同組的多個(gè)氣管自前至后間隔分布。

37、作為優(yōu)選，所述驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)軸，所述驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)管同軸設(shè)置，所述驅(qū)動(dòng)軸的頂端插入轉(zhuǎn)動(dòng)管的底端，所述驅(qū)動(dòng)軸的直徑小于轉(zhuǎn)動(dòng)管的內(nèi)徑，所述驅(qū)動(dòng)軸的底端連接有電機(jī)，所述電機(jī)位于下氣箱內(nèi)，所述電機(jī)固定設(shè)置在下氣箱上，所述驅(qū)動(dòng)軸上安裝有扇葉，所述扇葉位于轉(zhuǎn)動(dòng)管內(nèi)，所述扇葉位于支管的下方。

38、作為優(yōu)選，所述放置板上設(shè)置有多個(gè)通孔，多個(gè)通孔呈矩陣分布。

39、作為優(yōu)選，所述腔體內(nèi)設(shè)置有多組支撐條，多組支撐條與多個(gè)放置板一一對(duì)應(yīng)，每組支撐條設(shè)置有兩個(gè)，同組的兩個(gè)支撐條分別位于放置板的左右兩側(cè)，所述支撐條固定設(shè)置在箱體內(nèi)，所述支撐條的靠近放置板的一側(cè)設(shè)置有滑槽，所述滑槽平行于前后方向，所述放置板插入滑槽，所述放置板與滑槽滑動(dòng)連接。

40、作為優(yōu)選，同組的兩個(gè)支撐條與兩組氣管一一對(duì)應(yīng)，所述氣管固定穿過(guò)支撐條。

41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

42、本發(fā)明一種薄壁齒圈加工工藝，車(chē)削加工期間，先對(duì)零件進(jìn)行大余量切削并留一定余量，然后通過(guò)回火處理釋放內(nèi)應(yīng)力，再小余量切削，且小余量切削前，平磨裝夾基準(zhǔn)，采用磁盤(pán)吸附零件，車(chē)床卡爪裝夾磁盤(pán)，避免零件產(chǎn)生形變，控制車(chē)削加工應(yīng)力的產(chǎn)生，磨削加工期間，本體夾具采用生鐵圈平板，并進(jìn)行鏟刮工藝，保證工裝的穩(wěn)定性，使得裝夾應(yīng)力滿足產(chǎn)品精度要求，從而確保薄壁齒圈加工過(guò)程中變形量可控。

技術(shù)特征：

1.一種薄壁齒圈加工工藝，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁齒圈加工工藝，其特征在于：所述回火溫度控制在140℃±5℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁齒圈加工工藝，其特征在于：回火時(shí)間為4小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁齒圈加工工藝，其特征在于：所述小余量切削轉(zhuǎn)速為60r/min，進(jìn)刀量為0.5mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁齒圈加工工藝，其特征在于：所述回火設(shè)備包括箱體（1），所述箱體（1）上設(shè)置有箱門(mén)（2）和中控裝置（3），所述箱體（1）內(nèi)設(shè)置有腔體，所述箱體（1）內(nèi)設(shè)置有加熱系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)用于對(duì)箱體（1）內(nèi)的腔體進(jìn)行加熱，所述腔體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)放置板（4），多個(gè)放置板（4）自上而下間隔分布，所述腔體內(nèi)設(shè)置有輔助機(jī)構(gòu)（5）；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種薄壁齒圈加工工藝，其特征在于：每組氣管（57）設(shè)置有多個(gè)，同組的多個(gè)氣管（57）自前至后間隔分布。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種薄壁齒圈加工工藝，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)組件（55）包括驅(qū)動(dòng)軸（551），所述驅(qū)動(dòng)軸（551）與轉(zhuǎn)動(dòng)管（54）同軸設(shè)置，所述驅(qū)動(dòng)軸（551）的頂端插入轉(zhuǎn)動(dòng)管（54）的底端，所述驅(qū)動(dòng)軸（551）的直徑小于轉(zhuǎn)動(dòng)管（54）的內(nèi)徑，所述驅(qū)動(dòng)軸（551）的底端連接有電機(jī)（552），所述電機(jī)（552）位于下氣箱（52）內(nèi)，所述電機(jī)（552）固定設(shè)置在下氣箱（52）上，所述驅(qū)動(dòng)軸（551）上安裝有扇葉（553），所述扇葉（553）位于轉(zhuǎn)動(dòng)管（54）內(nèi)，所述扇葉（553）位于支管（56）的下方。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種薄壁齒圈加工工藝，其特征在于：所述放置板（4）上設(shè)置有多個(gè)通孔（6），多個(gè)通孔（6）呈矩陣分布。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種薄壁齒圈加工工藝，其特征在于：所述腔體內(nèi)設(shè)置有多組支撐條（7），多組支撐條（7）與多個(gè)放置板（4）一一對(duì)應(yīng)，每組支撐條（7）設(shè)置有兩個(gè)，同組的兩個(gè)支撐條（7）分別位于放置板（4）的左右兩側(cè)，所述支撐條（7）固定設(shè)置在箱體（1）內(nèi)，所述支撐條（7）的靠近放置板（4）的一側(cè)設(shè)置有滑槽（8），所述滑槽（8）平行于前后方向，所述放置板（4）插入滑槽（8），所述放置板（4）與滑槽（8）滑動(dòng)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種薄壁齒圈加工工藝，其特征在于：同組的兩個(gè)支撐條（7）與兩組氣管（57）一一對(duì)應(yīng)，所述氣管（57）固定穿過(guò)支撐條（7）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種薄壁齒圈加工工藝，屬于齒圈加工技術(shù)領(lǐng)域，包括如下步驟：步驟S1、備料；步驟S2、一次車(chē)工；步驟S3、一次標(biāo)??；步驟S4、探傷；步驟S5、調(diào)質(zhì)步驟S6、二次車(chē)工；步驟S7、三次車(chē)工；步驟S8、二次標(biāo)印；步驟S9、平磨；步驟S10、鍍銅；步驟S11、插齒；本發(fā)明車(chē)削加工期間，先對(duì)零件進(jìn)行大余量切削并留一定余量，然后通過(guò)回火處理釋放內(nèi)應(yīng)力，再小余量切削，且小余量切削前，平磨裝夾基準(zhǔn)，采用磁盤(pán)吸附零件，車(chē)床卡爪裝夾磁盤(pán)，避免零件產(chǎn)生形變，控制車(chē)削加工應(yīng)力的產(chǎn)生，磨削加工期間，本體夾具采用生鐵圈平板，并進(jìn)行鏟刮工藝，保證工裝的穩(wěn)定性，使得裝夾應(yīng)力滿足產(chǎn)品精度要求，從而確保薄壁齒圈加工過(guò)程中變形量可控。

技術(shù)研發(fā)人員：王賽,黃昊,朱圣偉,王小康,吳嘉銘,王波,高浩晨,李宇陽(yáng),周曉,張林飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江陰市科安傳動(dòng)機(jī)械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10