[發明專利]一種超重長軸的加工方法

有效

• 申請號: 202010119670.0
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111250733B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 王明政;谷繼品;浦恩山;郭曉嫻;翟曉;劉秀亭;張健鑫;田華軍;陳樹明;楊孔靂;肖麗麗;任志華;祁世讓;樓杰和;劉曉曦;陳銳;鄭成峰;吳忠華;張林海;胡玲翠;濮煉杰;陳祥火;陳建平;梁云
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: B23B5/08
• 分類號: B23B5/08;B23B25/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種超重長軸的加工方法，將超重長軸分割成兩端的支承段和中間的管狀的主體段并焊接成一體的坯軸，主體段內孔中設置與支撐塊；將坯軸支承到兩個托架上，調整托架改變坯軸軸線的高度和水平位置，使前端的支承段夾持卡盤上，使后中心頂針定位在后端的支承段的中心孔內；將刀架移動至與支撐塊對應處，并粗車坯軸而形成基準段；使后端的托架移動并支撐在基準段的外圓上，然后從基準段開始向前車削坯軸外圓至粗車直徑；將前端的托架支撐在基準段上，然后從基準段開始向后車削坯軸外圓至粗車直徑；分別精車后段坯軸外圓和前段坯軸外圓至設計直徑。本發明可顯著地提升軸的同軸度以及車削加工的精度，并有利于提高加工效率。

技術領域

本發明涉及車削加工技術領域，具體涉及一種超重長軸的加工方法。

背景技術

在熱力發電行業，其需要用到超重超長的轉軸，由于此類轉軸的直徑大、長度長、重量重，因此，其車削加工的難度較大。例如，大型的發電設備中的轉軸的長度會在10米左右，而最大直徑會超過0.7米，工作溫度會在360度-550度之間。因此，人們通常采用316不銹鋼制造此類轉軸軸，316不銹鋼雖然具有防腐蝕、耐高溫、并具有極高的高溫強度等優點，但是其切削性能差，從而造成切削加工困難，加工后軸的加工精度不易保證。尤其是，當我們采用頂針支承并定位軸的后端時，軸的中間位置容易在自身重力的作用下形成向下的弧形彎曲變形，從而在車削時難以保證軸的同軸度，甚至會造成車削加工時軸的跳動。

我們知道，細長軸由于自身的剛性不夠，在車削時受到車刀的徑向作用力時容易產生弧形彎曲，從而影響車削的精度。在現有技術中，人們會通過在軸的中部設置支撐托架的方式增加軸的剛性，避免其在車削時產生彎曲變形。但是支撐托架更多地適用于車削重量輕的細長軸。由于細長軸自身重量較輕，因此，當細長軸一端被卡盤夾持，另一端被頂針中心定位時，其中間部分基本不會形成向下的弧形彎曲。也就是說，此時，設置在中間的支撐托架主要是起到一個支撐細長軸中部、以增加細長軸剛性的作用，從而避免車削時細長軸的中部產生彎曲。而大直徑的超長軸，由于其自身的重量極重，因此，當我們將此類轉軸的一端夾持到車床的卡盤上、另一端通過頂針中心定位時，轉軸在自身重力的作用下，其中部會產生向下的弧形彎曲，此時即使采用支撐托架將轉軸的中部支撐住，也無法避免和消除轉軸中部已有的彎曲，至多只能避免在車削時因受到車刀的徑向作用力而使轉軸進一步增加彎曲變形。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的超重長軸在車削加工時所存在的加工精度低的問題，提供一種超重長軸的加工方法，可顯著地提升軸的同軸度以及車削加工的精度，并有利于提高加工效率。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種超重長軸的加工方法，所述超重長軸包括兩端直徑較小的支承段和中間直徑較大的主體段，后端支承段的端面上設有中心孔，包括如下步驟：

a. 先將主體段分隔成兩個同軸連接的拼接段，拼接段呈管狀，然后將兩個拼接段之間、主體段兩端與對應一端的支承段之間焊接在一起，從而構成可加工成超重長軸的坯軸，在兩個拼接段中，其中一個拼接段的內孔中設置與該拼接段內側壁固定連接的支撐塊；

b. 在車床的床身導軌上設置兩個可縱向移動的托架以及位于后端的后中心頂針，兩個托架位于設有車刀的刀架的兩側，然后將坯軸放置并支承到兩個托架上，接著，通過調整托架改變坯軸軸線的高度和水平位置，使前端的支承段夾持在床頭的卡盤上，使后中心頂針定位在后端的支承段的中心孔內，此時坯軸的中心線與車床主軸的轉動中心重合；

c. 將刀架移動至與支撐塊對應處，并開始粗車該段坯軸的外圓至粗車直徑，從而形成一個基準段，粗車直徑大于該段超重長軸的設計直徑；

d. 向前移動刀架，使后端的托架移動至基準段，并使該托架支撐在基準段的外圓上，然后從基準段開始向前車削坯軸外圓至粗車直徑；