[發(fā)明專利]一種分段式齒圈的加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210165026.6
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114505658B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 司順理;姬鋼;董偉麗;馬鵬濤;馮博文;于振;徐雪娜
• 申請（專利權(quán)）人: 中實(shí)洛陽重型機(jī)械有限公司
• 主分類號: B23P15/14
• 分類號: B23P15/14
• 代理公司: 洛陽明科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41210
• 代理人: 劉子千

本發(fā)明公開了一種分段式齒圈的加工方法，包括以下步驟：步驟一、毛坯件的鑄造：將齒圈進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，分段后的單個(gè)齒段鑄造成型，成型后的齒段毛坯件留有余量；步驟二、粗銑結(jié)合面：對每個(gè)齒段的端部結(jié)合面進(jìn)行粗銑加工，粗銑完成后，其端部結(jié)合面留有余量；步驟三、粗車外圓；本發(fā)明在對分段式齒圈的加工過程中，在結(jié)合面進(jìn)行半精銑的階段，先將其中部分結(jié)合面精銑到設(shè)計(jì)尺寸，然后將精銑后的結(jié)合面對接，使分段式的齒圈形成兩個(gè)半圓環(huán)件，降低了之后工序的加工難度，并且有利于保證結(jié)合面處于齒根中間位置的設(shè)計(jì)要求，降低結(jié)合面部位的齒牙因受力而產(chǎn)生斷裂的幾率，延長了整體齒圈的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大型齒圈加工方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分段式齒圈的加工方法。

背景技術(shù)

目前，在加工超大直徑齒輪（或齒圈）時(shí)，由于齒輪直徑通常大于6米，按傳統(tǒng)的齒輪加工方法存在以下幾點(diǎn)缺陷：①齒輪直徑過大會導(dǎo)致毛坯不容易鑄造，具有成本高、鑄造難度大、質(zhì)量差的問題；②零件在機(jī)械加工時(shí)無法完全由工作臺支撐，導(dǎo)致零件中心無法與機(jī)床回轉(zhuǎn)中心重合，從而導(dǎo)致加工難度大、加工精度低的問題；③這種大型的齒輪也不便于后續(xù)的運(yùn)輸及裝配工作，影響工作效率。因此，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用分段式加工方法對齒輪進(jìn)行加工，即將齒輪分成四段，每個(gè)齒段單獨(dú)鑄造成毛坯后再進(jìn)行機(jī)械加工，機(jī)械加工時(shí)，對于每個(gè)齒段結(jié)合面的加工步驟是先粗銑結(jié)合面，熱處理之后再半精銑結(jié)合面，然后經(jīng)粗開齒后再精銑結(jié)合面，最后再精滾齒，實(shí)現(xiàn)超大型齒輪的加工。

然而，上述的加工方法在實(shí)際工作過程中也具有一定的缺陷，由于齒輪的內(nèi)壁或外壁位置具有齒牙，而粗開齒階段是在齒段的結(jié)合面經(jīng)半精銑之后進(jìn)行的，每個(gè)齒段的結(jié)合面處均留有一定的余量尺寸，四個(gè)齒段共有8處余量，這些余量尺寸累加后會對齒牙的成型位置造成一定的影響，具體體現(xiàn)在：由于齒牙工作時(shí)的受力位置在齒的漸開線位置，為了保證齒牙的長壽命使用，需要使兩個(gè)齒段相對接的結(jié)合面處于齒根中間位置，而上述加工方案往往由于累計(jì)余量過多造成最終結(jié)合面偏離于齒根中心，這就容易導(dǎo)致該處結(jié)合面所在位置的齒牙產(chǎn)生斷裂，影響齒輪的正常使用，造成設(shè)備停機(jī)，增大企業(yè)的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種分段式齒圈的加工方法，用以解決上述背景技術(shù)中所提出的現(xiàn)有分段式齒輪加工制造過程中，容易造成齒段結(jié)合面無法處于齒根中間位置的問題，能夠使得加工完成后的齒圈具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，避免造成設(shè)備停機(jī)及成本過大的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種分段式齒圈的加工方法，包括以下步驟：

步驟一、毛坯件的鑄造：將齒圈進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，分段后的單個(gè)齒段鑄造成型，成型后的齒段毛坯件留有余量；

步驟二、粗銑結(jié)合面：對每個(gè)齒段的端部結(jié)合面進(jìn)行粗銑加工，粗銑完成后，其端部結(jié)合面留有余量；

步驟三、粗車外圓：將相鄰兩個(gè)齒段的結(jié)合面部位通過螺栓螺母進(jìn)行連接，形成圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并將組裝后圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的工件在立式車床上對其外圓進(jìn)行車削，車削完成后，外圓上留有余量；

步驟四、調(diào)質(zhì)處理；

步驟五、將部分齒段的結(jié)合面精銑到設(shè)計(jì)尺寸，部分結(jié)合面進(jìn)行半精銑，其中，精銑到設(shè)計(jì)尺寸的結(jié)合面在齒段相互對接后，形成兩個(gè)半圓環(huán)件，半精銑的結(jié)合面處于半圓環(huán)件的兩個(gè)端部位置；

步驟六、半精車：將步驟五的兩個(gè)半圓環(huán)件在兩端結(jié)合面處利用螺栓連接，使其形成整體圓環(huán)件，將整體圓環(huán)件在立式車床上對其外圓進(jìn)行半精車削，車削完成后的外圓尺寸留有余量；

步驟七、粗開齒：以步驟六的兩個(gè)半圓環(huán)件的其中一處結(jié)合面作為基準(zhǔn)，在滾齒機(jī)上對圓環(huán)件外圓進(jìn)行開齒，滾齒完成后，齒牙部位留有余量；

步驟八、精銑剩余結(jié)合面：將步驟五中經(jīng)過半精銑的結(jié)合面進(jìn)一步進(jìn)行銑削加工，并加工至設(shè)計(jì)尺寸；

步驟九、精車：將兩個(gè)圓環(huán)的結(jié)合面對接并通過螺栓連接形成整體圓環(huán)件后，將圓環(huán)件在立式車床上進(jìn)行車削加工，其中，車削加工的外圓尺寸至設(shè)計(jì)尺寸；