介紹了一種大型剖分式薄壁淬硬內(nèi)齒圈的加工工藝,通過淬火前設(shè)計加高工藝臺階增強(qiáng)內(nèi)齒圈齒形加工和感應(yīng)淬火時的剛性,齒形加工采取對稱間齒銑齒的工藝方法控制內(nèi)齒圈徑向變形,設(shè)計淬火后支撐工裝控制車加工及孔加工翹曲變形,實際加工表明該工藝方案能夠滿足內(nèi)齒圈加工的要求。
某大型內(nèi)齒圈,材料為42CrMo,內(nèi)齒圈外徑Φ28600-2mm,內(nèi)徑Φ2640+1.750mm,高度僅為25mm,凈重142kg,結(jié)構(gòu)如圖1所示。
齒部為標(biāo)準(zhǔn)直齒,齒數(shù)Z=167,模數(shù)mn=16,齒面精度等級為10FH-GB/T10095,具有直徑大,壁厚薄,高度小,齒面、齒根淬硬的特點。
內(nèi)齒圈的主要技術(shù)要求如下:
(1)毛坯要求采用鍛件,調(diào)質(zhì)處理,硬度240~280HB。
(2)齒面、齒根高頻感應(yīng)淬火,淬火硬度40~50HRC。
(3)內(nèi)齒圈在端面 有安裝孔和定位孔,安裝孔規(guī)格60-Φ22均布,定位孔6-Φ16H7非均布。
(4)內(nèi)齒圈沿齒根部位均分為兩段。

圖1 內(nèi)齒圈結(jié)構(gòu)示意圖(單位:mm)
綜合分析該內(nèi)齒圈結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求,其主要制造難點為:
1)齒圈外徑Φ2860mm,內(nèi)徑Φ2640mm,壁厚110mm,高度僅25mm,其內(nèi)外徑比D/d≤1.143,屬于大型超薄壁類片狀齒圈零件,加工過程中極易翹曲變形。
2)該內(nèi)齒圈要求齒面、齒根高頻感應(yīng)淬火,且淬火硬度40~50HRC。
由于內(nèi)齒圈直徑、模數(shù)較大,感應(yīng)淬火只能采用單齒連續(xù)感應(yīng)淬火法,但齒面寬度僅有25mm, 感應(yīng)淬火無法保證齒寬兩端淬火硬度。
內(nèi)齒圈制造工藝設(shè)計
加工工藝流程分析:常規(guī)分段淬硬內(nèi)齒圈加工工藝流程為:鋼錠下料→加熱→油壓機(jī)墩粗、沖孔→碾環(huán)機(jī)碾環(huán)→正火→粗車→調(diào)質(zhì)→半精車→硬度、力學(xué)性能檢測→超聲波探傷→進(jìn)廠驗收→半精車→齒加工→齒廓、齒棱倒角→齒部感應(yīng)淬火→去應(yīng)力回火→齒部硬度檢測→齒部磁粉探傷→精車端面、外徑→孔加工→線切割。
該內(nèi)齒加工工藝流程可參照上述工藝流程執(zhí)行。
在內(nèi)齒圈加工流程中,對內(nèi)齒圈翹曲影響較大的工序為齒加工和齒部感應(yīng)淬火工序。
為了減少內(nèi)齒圈齒加工和齒面高頻感應(yīng)淬火造成的翹曲,采用對內(nèi)齒圈軸向兩端加高的工藝方案,提高內(nèi)齒圈的軸向剛性。
根據(jù)以上分析,制定大型剖分薄壁窄齒寬淬硬內(nèi)齒圈加工工藝流程如下:
鋼錠下料→加熱→油壓機(jī)墩粗、沖孔→碾環(huán)機(jī)碾環(huán)→正火→粗車→調(diào)質(zhì)→半精車→硬度、力學(xué)性能檢測→超聲波探傷→進(jìn)廠驗收→半精車成形→粗銑齒→精銑齒→齒部感應(yīng)淬火→去應(yīng)力 回火→齒部硬度檢測→齒部磁粉探傷→車加高端面、外徑→精車端面→孔加工→齒廓倒角→線切割。
內(nèi)齒圈淬火前加工方案設(shè)計:內(nèi)齒圈要求毛坯采用環(huán)鍛件,需要使用碾環(huán)機(jī)碾制, 目前碾環(huán)機(jī)軸向碾制錐滾間隙為80~90mm,即內(nèi)齒圈鍛件毛坯最小高度為80~90mm,毛坯高度在以上范圍之間,不會增加鍛件采購成本。
由于內(nèi)齒圈要求粗車后調(diào)質(zhì)處理,為滿足鍛件交貨要求,淬火前毛坯高度定為70mm為宜。
由于內(nèi)齒圈齒面、齒根高頻感應(yīng)淬火,硬度40~50HRC,如果齒部加高到70mm,淬火后車削齒部端面時,由于齒部硬度高,且車削過程不連續(xù),車刀受較大沖擊力,容易造成車刀刀片破損,加工困難,生產(chǎn)成本高,
因此齒形部位兩端面淬火前留量不能太大,結(jié)合高頻感應(yīng)淬火工藝要求,齒形部位端面單邊工藝留量定為3mm,綜上所述,內(nèi)齒圈淬火前車加工形狀及尺寸如圖2所示。

圖2 內(nèi)齒圈淬火前加工示意圖(單位:mm)
齒形加工工藝設(shè)計:內(nèi)齒圈齒輪精度等級要求為10FH-GB/T10095,齒部(齒面、齒根)高頻感應(yīng)淬火后不再加工。
為保證齒精度等級,參照我司風(fēng)電變槳軸承齒輪加工經(jīng)驗,內(nèi)齒圈中頻感應(yīng)淬火后會出現(xiàn)變形,公法線長度尺寸變小,感應(yīng)淬火后齒形不再進(jìn)行加工的內(nèi)齒圈齒輪精度等級比成品精度提高一個等級,公法線長度尺寸按圖紙公差帶上差控制,淬火后的齒輪精度等級就可滿足圖紙要求。
因此,內(nèi)齒圈齒形加工時精度等級按9級控制,公法線長度控制在911.55~911.95mm之間,高頻感應(yīng)淬火后的內(nèi)齒圈精度能夠滿足圖紙要求。
齒形加工設(shè)備選擇,內(nèi)齒圈的齒形加工有兩種加工方式,插齒機(jī)插齒和數(shù)控銑齒機(jī)銑齒。
插齒加工時內(nèi)齒圈會受到插齒刀切削時產(chǎn)生的較大軸向力,造成變形翹曲,為了降低內(nèi)齒圈翹曲變形量,齒形加工設(shè)備采用數(shù)控3m高速數(shù)控銑齒機(jī)SKXC-3000W加工。
為降低加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力和控制內(nèi)齒圈直徑變形,根據(jù)公司齒加工經(jīng)驗,齒形加工工藝如下:
(1)根據(jù)內(nèi)齒圈直徑,調(diào)整數(shù)控銑齒機(jī)工裝支點。
(2)用天車將內(nèi)齒圈吊放在銑齒機(jī)支點上,找正內(nèi)齒圈內(nèi)徑,找平端面,在支點處用壓板壓緊內(nèi)齒圈端面。
(3)輸入內(nèi)齒圈齒數(shù),采用對稱間齒銑齒法(銑齒時,以第一個齒槽為0°,第二次銑180°位置齒槽,第三次銑90°齒槽,第四次銑270°齒槽,往復(fù)循環(huán)加工,如圖3所示,采用此法可有效減少銑齒時齒圈徑向變形),粗開齒,測量齒公法線長度,余量1~1.5mm。

圖3 內(nèi)齒圈粗銑齒槽加工順序示意圖
(4)松壓板,釋放應(yīng)力。
(5)以粗開齒節(jié)圓找正,找平端面,端面壓板壓緊。
(6)以對稱間齒銑齒法精銑齒。
(7)松壓板,測量齒公法線和節(jié)圓跳動。
(8)齒廓、齒棱倒角。
齒淬火后車加工工藝:內(nèi)齒圈齒部高頻淬火后,先將兩端面加高工藝臺階車平,再將外徑車加工至成品尺寸,車加工工藝圖形如圖4所示(圖中粗實線為車加工部位),車加工設(shè)備采用數(shù)控立車GTC35060tg加工,為控制內(nèi)齒圈車加工翹曲和裝夾變形,采取以下工藝措施。

圖4 內(nèi)齒圈淬火后半精車示意圖(單位:mm)
增加工藝支點,數(shù)控立車GTC35060tg工作臺共有12條T型槽,一般立車加工時使用4個工藝支點,為了控制車加工時內(nèi)齒圈段端面翹曲,將所有T型槽安裝工藝支點,共12個,增加內(nèi)齒圈抵御加工時軸向變形的能力。
裝夾時,找正內(nèi)齒圈節(jié)圓,卡爪不受力或輕微受力,僅起徑向定為作用,用工藝壓板在支點上方壓緊。
內(nèi)齒圈兩端工藝加高臺階車除后,此時內(nèi)齒圈高度只有31mm,剛性很差,在車加工端面時,極易變形翹曲。
為了控制車加工端面變形量,設(shè)計端面支撐工裝,增加內(nèi)齒圈剛性,工裝形狀如圖5所示。
工裝外徑比內(nèi)齒圈外徑大20mm,內(nèi)徑與內(nèi)齒圈內(nèi)徑相同,采用內(nèi)止口與內(nèi)齒圈外徑定位,定位高度10mm,徑向定位直徑根據(jù)內(nèi)齒圈精車后實測尺寸配做,間隙0.15~0.20mm。

圖5 支撐工裝結(jié)構(gòu)示意圖(單位:mm)
根據(jù)文獻(xiàn)[3]提供的徑向間隙消除方法,在內(nèi)齒圈外徑與工裝內(nèi)止口塞入厚度為1/2配合間隙的薄銅片或塞尺片,消除內(nèi)齒圈與支撐工裝徑向配合間隙。
裝夾工裝內(nèi)徑,找正內(nèi)齒圈節(jié)圓,找正后用壓板從外徑(或內(nèi)徑)在端面壓緊內(nèi)齒圈,壓板壓緊位置不能超過內(nèi)齒圈壁厚中心。車內(nèi)齒圈端面。
由于端面有壓板壓緊,待端面車削約1/2寬度時,停機(jī)調(diào)換壓板位置,將壓板從內(nèi)徑(或外徑)壓緊。
注意調(diào)換壓板位置時,為了防止內(nèi)齒圈位置變動或壓板受力不均造成的變形,需要先在要調(diào)換壓板對面位置先用一個壓板壓緊內(nèi)齒圈已加工端面后,再松開需要調(diào)換的壓板,按此方法調(diào)換全部壓板。
壓板調(diào)換完畢,接刀車平內(nèi)齒圈端面。端面車加工工藝如下:
(1)車一端面加強(qiáng)臺階。
(2)翻面,車另一端面加強(qiáng)臺階,車外徑。
(3)松卡爪,將內(nèi)齒圈吊裝在支撐工裝上找正齒節(jié)圓, 端面壓板壓緊,車端面。
(4)翻面,車另一端面。
(5)倒角,去毛刺。
孔加工工藝:內(nèi)齒圈安裝孔、定位孔要求位置度 Φ0.5mm,其 中定位孔要求孔壁表面粗糙度≤Ra3.2μm。
由于內(nèi)齒圈在鉆孔時,外形已經(jīng)車加工到成品尺寸,高度只有25mm。
內(nèi)齒圈孔加工受力分析:孔加工時內(nèi)齒圈受鉆頭施加的軸向力和自身重力,兩者方向相同,會造成內(nèi)齒圈軸向向下變形產(chǎn)生翹曲。
為控制內(nèi)齒圈在孔加工時產(chǎn)生翹曲和保證孔位置度、粗糙度,采取以下工藝措施:
(1)孔加工使用車加工支撐工裝,提高內(nèi)齒圈剛性,防止翹曲。
(2)孔加工設(shè)備采用5m數(shù)控鉆銑加工中心SKZX-5050加工,提高孔加工位置精度和孔表面粗糙度。
鉆孔前內(nèi)齒圈支撐工裝下端面采用8個等高支點支撐,找平端面,在支點上方用工藝壓板壓緊內(nèi)齒圈端面;鉆孔時,以外齒圈外徑作為孔加工的找正基準(zhǔn)。具體工藝步驟如下:
(1)安裝調(diào)平8個等高支點。
(2)將內(nèi)齒圈與支撐工裝組合,并用天車吊放在支點上。
(3)在支點上方用壓板從內(nèi)徑方向壓緊內(nèi)齒圈。
(4)鉆定位孔6×Φ16H7和安裝孔60-Φ22。
(5)倒角,去毛刺。
剖分工藝:內(nèi)齒圈孔加工完成后,外協(xié)按圖紙要求在兩齒槽部位進(jìn)行線切割分段,線切割采用慢走絲工藝。
剖分后檢查安裝孔位置度和剖分部位齒公法線長度,如果有變形,可進(jìn)行整形處理。
精度檢測:對剖分后的分段內(nèi)齒圈進(jìn)行成品檢測,加工完成的剖分窄齒寬淬硬內(nèi)齒圈成品檢測結(jié)果如表1所示。
對mn=16,高度為25mm的剖分內(nèi)齒圈采用淬火前端面設(shè)計工藝加高臺階、增加定位支點、配合精車、鉆孔使用輔助支撐工裝的工藝方案,既能控制內(nèi)齒圈齒加工和齒部感應(yīng)淬火翹曲變形,又能夠降低車加工難度,能夠滿足薄壁片狀內(nèi)齒圈的圖紙要求。
參考文獻(xiàn):略。
作者簡介:謝亞東(1985—),男,漢族,山東菏澤人,工程師,研究方向:重大型軸承及風(fēng)電主軸承加工工藝。
概 述
某大型內(nèi)齒圈,材料為42CrMo,內(nèi)齒圈外徑Φ28600-2mm,內(nèi)徑Φ2640+1.750mm,高度僅為25mm,凈重142kg,結(jié)構(gòu)如圖1所示。
齒部為標(biāo)準(zhǔn)直齒,齒數(shù)Z=167,模數(shù)mn=16,齒面精度等級為10FH-GB/T10095,具有直徑大,壁厚薄,高度小,齒面、齒根淬硬的特點。
內(nèi)齒圈的主要技術(shù)要求如下:
(1)毛坯要求采用鍛件,調(diào)質(zhì)處理,硬度240~280HB。
(2)齒面、齒根高頻感應(yīng)淬火,淬火硬度40~50HRC。
(3)內(nèi)齒圈在端面 有安裝孔和定位孔,安裝孔規(guī)格60-Φ22均布,定位孔6-Φ16H7非均布。
(4)內(nèi)齒圈沿齒根部位均分為兩段。


圖1 內(nèi)齒圈結(jié)構(gòu)示意圖(單位:mm)
內(nèi)齒圈制造工藝分析
綜合分析該內(nèi)齒圈結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求,其主要制造難點為:
1)齒圈外徑Φ2860mm,內(nèi)徑Φ2640mm,壁厚110mm,高度僅25mm,其內(nèi)外徑比D/d≤1.143,屬于大型超薄壁類片狀齒圈零件,加工過程中極易翹曲變形。
2)該內(nèi)齒圈要求齒面、齒根高頻感應(yīng)淬火,且淬火硬度40~50HRC。
由于內(nèi)齒圈直徑、模數(shù)較大,感應(yīng)淬火只能采用單齒連續(xù)感應(yīng)淬火法,但齒面寬度僅有25mm, 感應(yīng)淬火無法保證齒寬兩端淬火硬度。
內(nèi)齒圈制造工藝設(shè)計
加工工藝流程分析:常規(guī)分段淬硬內(nèi)齒圈加工工藝流程為:鋼錠下料→加熱→油壓機(jī)墩粗、沖孔→碾環(huán)機(jī)碾環(huán)→正火→粗車→調(diào)質(zhì)→半精車→硬度、力學(xué)性能檢測→超聲波探傷→進(jìn)廠驗收→半精車→齒加工→齒廓、齒棱倒角→齒部感應(yīng)淬火→去應(yīng)力回火→齒部硬度檢測→齒部磁粉探傷→精車端面、外徑→孔加工→線切割。
該內(nèi)齒加工工藝流程可參照上述工藝流程執(zhí)行。
在內(nèi)齒圈加工流程中,對內(nèi)齒圈翹曲影響較大的工序為齒加工和齒部感應(yīng)淬火工序。
為了減少內(nèi)齒圈齒加工和齒面高頻感應(yīng)淬火造成的翹曲,采用對內(nèi)齒圈軸向兩端加高的工藝方案,提高內(nèi)齒圈的軸向剛性。
根據(jù)以上分析,制定大型剖分薄壁窄齒寬淬硬內(nèi)齒圈加工工藝流程如下:
鋼錠下料→加熱→油壓機(jī)墩粗、沖孔→碾環(huán)機(jī)碾環(huán)→正火→粗車→調(diào)質(zhì)→半精車→硬度、力學(xué)性能檢測→超聲波探傷→進(jìn)廠驗收→半精車成形→粗銑齒→精銑齒→齒部感應(yīng)淬火→去應(yīng)力 回火→齒部硬度檢測→齒部磁粉探傷→車加高端面、外徑→精車端面→孔加工→齒廓倒角→線切割。
內(nèi)齒圈淬火前加工方案設(shè)計:內(nèi)齒圈要求毛坯采用環(huán)鍛件,需要使用碾環(huán)機(jī)碾制, 目前碾環(huán)機(jī)軸向碾制錐滾間隙為80~90mm,即內(nèi)齒圈鍛件毛坯最小高度為80~90mm,毛坯高度在以上范圍之間,不會增加鍛件采購成本。
由于內(nèi)齒圈要求粗車后調(diào)質(zhì)處理,為滿足鍛件交貨要求,淬火前毛坯高度定為70mm為宜。
由于內(nèi)齒圈齒面、齒根高頻感應(yīng)淬火,硬度40~50HRC,如果齒部加高到70mm,淬火后車削齒部端面時,由于齒部硬度高,且車削過程不連續(xù),車刀受較大沖擊力,容易造成車刀刀片破損,加工困難,生產(chǎn)成本高,
因此齒形部位兩端面淬火前留量不能太大,結(jié)合高頻感應(yīng)淬火工藝要求,齒形部位端面單邊工藝留量定為3mm,綜上所述,內(nèi)齒圈淬火前車加工形狀及尺寸如圖2所示。

圖2 內(nèi)齒圈淬火前加工示意圖(單位:mm)
齒形加工工藝設(shè)計:內(nèi)齒圈齒輪精度等級要求為10FH-GB/T10095,齒部(齒面、齒根)高頻感應(yīng)淬火后不再加工。
為保證齒精度等級,參照我司風(fēng)電變槳軸承齒輪加工經(jīng)驗,內(nèi)齒圈中頻感應(yīng)淬火后會出現(xiàn)變形,公法線長度尺寸變小,感應(yīng)淬火后齒形不再進(jìn)行加工的內(nèi)齒圈齒輪精度等級比成品精度提高一個等級,公法線長度尺寸按圖紙公差帶上差控制,淬火后的齒輪精度等級就可滿足圖紙要求。
因此,內(nèi)齒圈齒形加工時精度等級按9級控制,公法線長度控制在911.55~911.95mm之間,高頻感應(yīng)淬火后的內(nèi)齒圈精度能夠滿足圖紙要求。
齒形加工設(shè)備選擇,內(nèi)齒圈的齒形加工有兩種加工方式,插齒機(jī)插齒和數(shù)控銑齒機(jī)銑齒。
插齒加工時內(nèi)齒圈會受到插齒刀切削時產(chǎn)生的較大軸向力,造成變形翹曲,為了降低內(nèi)齒圈翹曲變形量,齒形加工設(shè)備采用數(shù)控3m高速數(shù)控銑齒機(jī)SKXC-3000W加工。
為降低加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力和控制內(nèi)齒圈直徑變形,根據(jù)公司齒加工經(jīng)驗,齒形加工工藝如下:
(1)根據(jù)內(nèi)齒圈直徑,調(diào)整數(shù)控銑齒機(jī)工裝支點。
(2)用天車將內(nèi)齒圈吊放在銑齒機(jī)支點上,找正內(nèi)齒圈內(nèi)徑,找平端面,在支點處用壓板壓緊內(nèi)齒圈端面。
(3)輸入內(nèi)齒圈齒數(shù),采用對稱間齒銑齒法(銑齒時,以第一個齒槽為0°,第二次銑180°位置齒槽,第三次銑90°齒槽,第四次銑270°齒槽,往復(fù)循環(huán)加工,如圖3所示,采用此法可有效減少銑齒時齒圈徑向變形),粗開齒,測量齒公法線長度,余量1~1.5mm。

圖3 內(nèi)齒圈粗銑齒槽加工順序示意圖
(4)松壓板,釋放應(yīng)力。
(5)以粗開齒節(jié)圓找正,找平端面,端面壓板壓緊。
(6)以對稱間齒銑齒法精銑齒。
(7)松壓板,測量齒公法線和節(jié)圓跳動。
(8)齒廓、齒棱倒角。
齒淬火后車加工工藝:內(nèi)齒圈齒部高頻淬火后,先將兩端面加高工藝臺階車平,再將外徑車加工至成品尺寸,車加工工藝圖形如圖4所示(圖中粗實線為車加工部位),車加工設(shè)備采用數(shù)控立車GTC35060tg加工,為控制內(nèi)齒圈車加工翹曲和裝夾變形,采取以下工藝措施。

圖4 內(nèi)齒圈淬火后半精車示意圖(單位:mm)
增加工藝支點,數(shù)控立車GTC35060tg工作臺共有12條T型槽,一般立車加工時使用4個工藝支點,為了控制車加工時內(nèi)齒圈段端面翹曲,將所有T型槽安裝工藝支點,共12個,增加內(nèi)齒圈抵御加工時軸向變形的能力。
裝夾時,找正內(nèi)齒圈節(jié)圓,卡爪不受力或輕微受力,僅起徑向定為作用,用工藝壓板在支點上方壓緊。
內(nèi)齒圈兩端工藝加高臺階車除后,此時內(nèi)齒圈高度只有31mm,剛性很差,在車加工端面時,極易變形翹曲。
為了控制車加工端面變形量,設(shè)計端面支撐工裝,增加內(nèi)齒圈剛性,工裝形狀如圖5所示。
工裝外徑比內(nèi)齒圈外徑大20mm,內(nèi)徑與內(nèi)齒圈內(nèi)徑相同,采用內(nèi)止口與內(nèi)齒圈外徑定位,定位高度10mm,徑向定位直徑根據(jù)內(nèi)齒圈精車后實測尺寸配做,間隙0.15~0.20mm。

圖5 支撐工裝結(jié)構(gòu)示意圖(單位:mm)
根據(jù)文獻(xiàn)[3]提供的徑向間隙消除方法,在內(nèi)齒圈外徑與工裝內(nèi)止口塞入厚度為1/2配合間隙的薄銅片或塞尺片,消除內(nèi)齒圈與支撐工裝徑向配合間隙。
裝夾工裝內(nèi)徑,找正內(nèi)齒圈節(jié)圓,找正后用壓板從外徑(或內(nèi)徑)在端面壓緊內(nèi)齒圈,壓板壓緊位置不能超過內(nèi)齒圈壁厚中心。車內(nèi)齒圈端面。
由于端面有壓板壓緊,待端面車削約1/2寬度時,停機(jī)調(diào)換壓板位置,將壓板從內(nèi)徑(或外徑)壓緊。
注意調(diào)換壓板位置時,為了防止內(nèi)齒圈位置變動或壓板受力不均造成的變形,需要先在要調(diào)換壓板對面位置先用一個壓板壓緊內(nèi)齒圈已加工端面后,再松開需要調(diào)換的壓板,按此方法調(diào)換全部壓板。
壓板調(diào)換完畢,接刀車平內(nèi)齒圈端面。端面車加工工藝如下:
(1)車一端面加強(qiáng)臺階。
(2)翻面,車另一端面加強(qiáng)臺階,車外徑。
(3)松卡爪,將內(nèi)齒圈吊裝在支撐工裝上找正齒節(jié)圓, 端面壓板壓緊,車端面。
(4)翻面,車另一端面。
(5)倒角,去毛刺。
孔加工工藝:內(nèi)齒圈安裝孔、定位孔要求位置度 Φ0.5mm,其 中定位孔要求孔壁表面粗糙度≤Ra3.2μm。
由于內(nèi)齒圈在鉆孔時,外形已經(jīng)車加工到成品尺寸,高度只有25mm。
內(nèi)齒圈孔加工受力分析:孔加工時內(nèi)齒圈受鉆頭施加的軸向力和自身重力,兩者方向相同,會造成內(nèi)齒圈軸向向下變形產(chǎn)生翹曲。
為控制內(nèi)齒圈在孔加工時產(chǎn)生翹曲和保證孔位置度、粗糙度,采取以下工藝措施:
(1)孔加工使用車加工支撐工裝,提高內(nèi)齒圈剛性,防止翹曲。
(2)孔加工設(shè)備采用5m數(shù)控鉆銑加工中心SKZX-5050加工,提高孔加工位置精度和孔表面粗糙度。
鉆孔前內(nèi)齒圈支撐工裝下端面采用8個等高支點支撐,找平端面,在支點上方用工藝壓板壓緊內(nèi)齒圈端面;鉆孔時,以外齒圈外徑作為孔加工的找正基準(zhǔn)。具體工藝步驟如下:
(1)安裝調(diào)平8個等高支點。
(2)將內(nèi)齒圈與支撐工裝組合,并用天車吊放在支點上。
(3)在支點上方用壓板從內(nèi)徑方向壓緊內(nèi)齒圈。
(4)鉆定位孔6×Φ16H7和安裝孔60-Φ22。
(5)倒角,去毛刺。
剖分工藝:內(nèi)齒圈孔加工完成后,外協(xié)按圖紙要求在兩齒槽部位進(jìn)行線切割分段,線切割采用慢走絲工藝。
剖分后檢查安裝孔位置度和剖分部位齒公法線長度,如果有變形,可進(jìn)行整形處理。
精度檢測:對剖分后的分段內(nèi)齒圈進(jìn)行成品檢測,加工完成的剖分窄齒寬淬硬內(nèi)齒圈成品檢測結(jié)果如表1所示。
表1 內(nèi)齒圈成品檢測結(jié)果


結(jié)語
對mn=16,高度為25mm的剖分內(nèi)齒圈采用淬火前端面設(shè)計工藝加高臺階、增加定位支點、配合精車、鉆孔使用輔助支撐工裝的工藝方案,既能控制內(nèi)齒圈齒加工和齒部感應(yīng)淬火翹曲變形,又能夠降低車加工難度,能夠滿足薄壁片狀內(nèi)齒圈的圖紙要求。
參考文獻(xiàn):略。
作者簡介:謝亞東(1985—),男,漢族,山東菏澤人,工程師,研究方向:重大型軸承及風(fēng)電主軸承加工工藝。
