CN101850498A - 大型立磨减速器功率六分流转架加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，采用多孔系、并孔系加工精度标准为(DIN3961 10a27)，表面粗糙度为(RaO.4)的功率六分流行星转架，其工艺为：粗加工-热处理-多工序半精加工-模拟加工-精加工-光整加工；本发明是将普通机床与精密数控机床相结合，传统工艺方法与新工艺技术即计算机模拟技术相结合，一般工艺流程和特殊工艺流程相结合的一种高精度多孔系工件的新型加工技术；具有形位公差较小，加工精度高，行星孔均匀分布，装配后噪音小。

Description

大型立磨减速器功率六分流转架加工方法

技术领域

本发明涉及磨机减速机技术领域，尤其适用于粉磨水泥、煤及其它建筑、化工、陶瓷等工业原料立式磨机的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法。

背景技术

目前，立式磨机用于粉磨水泥、煤及其它建筑、化工、陶瓷等工业原料，具有体积小、重量轻、占地少、电耗低、节能达到30％以上、使用寿命长等一系列优点，是目前世界和国内首选设备。所述立式磨机减速机是立式磨机系统的关键核心传动设备，由于减速机的使用工况特别恶劣，要求在连续承受冲击、振动、过载的情况下运行，而且使用寿命要求15年以上，可靠性要求特别高，因此，立式磨机的使用对减速机的设计制造提出了更高的要求。再之，此减速器位于立磨下方，在满足功率使用要求的情况下，要求减速器体积尽量小，重量尽量轻。

目前世界上立磨减速器的结构有两种：一是一级锥齿轮转动加多级平行级结构；二是一级锥齿轮转动加一级或二级行星结构。为了满足大功率小体积而多采用的是第二种结构，行星级转架大多采用功率三或四分流形式；功率三或三以上分流形式的行星轮转架的多孔系难以加工。

发明内容

为解决立磨减速机工作在连续承受冲击、振动、过载的恶劣工况，缩小立磨减速器的整机体积，采用一级伞齿轮加两级行星转动，同时行星转架采用制造要求更高、难度最大的功率六分流形式，为完成功率六分流转架的加工，本发明提供一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，是多孔系、并孔系精度要求特高的一种优化的高精加工多孔系的加工方法。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，采用多孔系、并孔系加工精度标准为(DIN3961 10a27)，表面粗糙度为(Ra0.4)的功率六分流行星转架，其工艺为：粗加工-热处理-多工序半精加工-模拟加工-精加工-光整加工；其步骤如下：

1.利用一般普通加工机床对工件进行粗加工，选择合理的工序间余量。

2.对粗加工的工件进行热处理，以满足图纸要求的机械性能和硬度要求，并选择合理的加工余量，去应力退火；

3.利用精度较高的普通机床对热处理后的工件进行多工序半精加工，优化工序间加工余量，工序间穿插自然时效，以消除热残余应力和加工应力保证工件的稳定性。

4.应用高精密数控机床对多工序半精加工的工件模拟加工，即通过多次模拟实验选择合理的切削用量来完成零件的精加工。

5.应用激光检测仪与数控机床配合以完成工件的精加工。

6.应用超声波光整技术对精加工的工件光整加工低粗糙度(Ra0.4)表面。

所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，数控模拟技术，以保证转架加工精度；即数控模拟技术对工件进行模拟精加工以保证工件精度。

所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，细化加工工序，优化工序间加工余量，最大限度的释放热残余应力和加工应力以保证工件的稳定性。

所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，激光跟踪检测技术，即采用激光检测技术与数控加工技术相配合以保证加工件的形位精度和六行星孔均布及等距。

所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，光整技术采用超声波光整以达到超低的表面粗糙度要求，即图纸低粗糙度(Ra0.4)要求；

所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，激光检测设备与加工设备配合以保证加工件的形位精度和六行星孔均布及等距。

所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，超声设备与加工设备配合以保证加工件表面超低粗糙度(Ra0.4)。

所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，转架行星孔相对转架回转中心位置度(±0.011)，转架行星孔中心与转架回转的中心平行度(0.015)；转架行星孔的圆柱度(0.01)，转架行星孔的同轴度(0.008)。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，是将普通机床与精密数控机床相结合，传统工艺方法与新工艺技术即计算机模拟技术相结合，一般工艺流程和特殊工艺流程相结合的一种新的工艺技术；通过MZL370立磨减速器二级转架的生产试制，充分利用了当代最先进工艺技术——计算机模拟、超声波和激光等新技术，具有加工精度高，加工效率高，缩短了加工时间，易操作，经济使用，是一种高精度多孔系工件的新型加工技术。与传统工艺加工的行星转架相比，形位公差较小，符合设计图纸的高精度要求，行星孔均匀分布，装配后噪音小，载荷分布均匀。且装配试车一次成功，避免了重复返修工作。

本发明与传统工艺比较的优点为：加工精度高，传统工艺加工的行星转架形位公差较大且超出图纸要求，行星孔不均布，装配后噪音大，载荷分布不均，使用过程中出现这样那的问题，新技术解决了传统工艺的缺点，提高了加工精度。提高了效率，新工艺技术加工精度高，装配试车一次成功，避免了重复返修工作。易操作。

具体实施方式

一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，采用多孔系、并孔系加工精度标准为(DIN396110a27)、表面粗糙度为(Ra0.4)的功率六分流行星转架，其工艺为：粗加工-热处理-多工序半精加工-模拟加工-精加工-光整加工；其步骤如下：

1.利用一般普通加工机床对工件进行粗加工，选择合理的工序间余量。

2.对粗加工的工件进行热处理，以满足图纸要求的机械性能和硬度要求，并选择合理的加工余量，进行应力退火。

3.利用精度较高的普通机床对热处理后的工件进行多工序半精加工，优化工序间加工余量，工序间穿插自然时效，以消除热残余应力和加工应力保证工件的稳定性。

4.应用高精密数控机床对多工序半精加工的工件模拟加工，即通过多次模拟实验选择合理的切削用量来完成零件的精加工。所述数控模拟技术，以保证转架加工精度；数控模拟技术对工件进行模拟精加工以保证工件精度。

5.应用激光检测仪与数控机床配合以完成工件的精加工。所述激光跟踪检测技术，采用激光检测设备与数控加工设备配合以保证加工件的形位精度和六行星孔均布及等距；所述转架行星孔相对转架回转中心位置度(±0.011)，转架行星孔中心与转架回转的中心平行度(0.015)；转架行星孔的圆柱度(0.01)，转架行星孔的同轴度(0.008)。细化精加工工步，优化工步间加工用量，最大限度的释放热残余应力和加工应力以保证工件的稳定性。

6.应用超声波光整技术对精加工的工件光整加工低粗糙度(Ra0.4)表面。所述的光整技术采用超声波光整以达到图纸超低的表面粗糙度(Ra0.4)，即超声设备与加工设备配合以保证加工件表面超低粗糙度(Ra0.4)。

大型立磨减速器功率六分流转架加工工序流程如下：

1.利用一般普通加工机床进行粗加工，选择合理的工序及工序间余量。选择普通C5225车床和T6216镗床对零件各部粗加工，同时优化工序间余量。目的是保证热处理变形量的情况下最大限度的切除毛坯余量，以减少后续工序的加工应力；

2.工件进行热处理，以满足图纸要求的硬度和机械性能。热处理以保证零件机械性能的要求

3.利用精度较高的普通机床对工件进行半精加工，选择合理的加工余量。热处理后为保证零件的精度，对工艺方案进行优化、细化、精化。

a优化工序：先选用精度较高的普通DKZ2500车床和T6216B镗床半精加工，再选用国产数控DVT250车床和TK6916B镗铣床精加工，最后用进口高精密数控机床AC64TM5700和FAF260进行超精加工；

b.细化工序：半精加工、精加工、超精加工等每一工序均分若干工步，细化每工步的定位、找正及切削用量；精化切削用量。同时在半精加工工序间合理增加人工时效和自然时效，以最大限度的释放铸件的残余应力、热处理的残余应力、加工应力，保证零件的稳定性

4.去应力退火。

5.利用精度较高的合适普通机床对工件进行半精加工，选择合理的半精加工余量。

6.自然时效。

7.选用高精密数控机床，通过多次模拟实验选择合理的切削用量来完成零件的精加工，配有世界上最先进的激光检测设备配合检测。同时利用超声波光整技术对超低粗糙度表面光整加工。

实施例

MZL370立磨减速器二级行星功率六分流转架的加工：

一、实例主要参数及要求：

图号：N502-48，零件名称：行星转架，材质：ZG42CrMo。要求如下：

1)六行星孔相对于回转中心的尺寸精度4级，各行星孔之间中心距的尺寸精度为4级。

2)各行星孔相对于回转中心及各行星孔之间的形状位置精度4-6级。

3)相对运动的配合面粗糙度Ra0.4。

工艺技术要点：

1、选择普通C5225车床和T6216镗床对零件各部粗加工，同时优化工序间余量。目的是保证热处理变形量的情况下最大限度的切除毛坯余量，以减少后续工序的加工应力。

2、热处理以保证零件机械性能的要求。

3、热处理后为保证零件的精度，突破传统的加工工艺，对工艺方案进行优化、细化、精化。优化工序：先选用精度较高的普通DKZ2500车床和T6216B镗床半精加工，再选用国产数控DVT250车床和TK6916B镗铣床精加工，最后用进口高精密数控机床AC64TM5700和FAF260进行超精加工；细化工序：半精加工、精加工、超精加工等每一工序均分若干工步，细化每工步的定位、找正及切削用量；精化切削用量。同时在半精加工工序间合理增加人工时效和自然时效，以最大限度的释放铸件的残余应力、热处理的残余应力、加工应力，保证零件的稳定性。

4、超精加工：选用进口高精密数控机床AC64TM5700车床和FAF260镗床，工件装卡时压表控制卡紧力，以防卡紧力过大工件变形，然后多工步精细化加工。首先选择高转速、中走刀量、小切深量，各单面留量1mm精加工；松卡抓，待工件冷至室温后重新找正卡紧，严格控制卡紧力，选择高转速、小走刀和切深量数控模拟超精加工，同时应用世界上最高精密的激光跟踪测量仪配合检测各部及六行星孔的形状位置公差，根据检测结果微调数控程序以达到或超过图纸精度要求。

5、粗糙度Ra0.4的表面加工：此面要求相当于镜面，由于零件尺寸大，形状相对复杂，目前是各类机床无法达到的，为达到或超过图纸要求，应用超声波光整技术来完成。此技术不去除表面金属，利用金属的延展性，将一个向车刀一样的超声波动力头把在车床刀架上，选择合适的机床转速及走刀量，超声波动力头以每秒30万HZ的频率敲击滚压零件被加工表面，一次走刀完成。经检测粗糙度达到Ra0.17。

二、实施例加工后结论：

实例检测结果如下表

实例检测结果表

序号	检测项目及图纸要求	检测结果
			1	粗糙度(Ra0.4)	RaO.17
2	转架行星孔的圆柱度(0.01)	0.005
			3	转架行星孔的同轴度(0.008)	0.003
4	转架行星孔相对转架回转中心位置度(±0.011)	+0.005-0.002
			5	转架行星孔中心与转架回转的中心平行度(0.015)	0.005

序号	检测项目及图纸要求	检测结果
			6	各尺寸精度	合格

Claims (8)

1.一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，其特征在于：采用多孔系、并孔系加工精度标准为(DIN396110a27)，表面粗糙度为(Ra0.4)的功率六分流行星转架，其工艺为：粗加工-热处理-多工序半精加工-模拟加工-精加工-光整加工；其步骤如下：

1).利用一般普通加工机床对工件进行粗加工，选择合理的工序间余量。

2).对粗加工的工件进行热处理，以满足图纸要求的机械性能和硬度要求，并选择合理的加工余量，去应力退火；

3).利用精度较高的普通机床对热处理后的工件进行多工序半精加工，优化工序间加工余量，工序间穿插自然时效，以消除热残余应力和加工应力保证工件的稳定性。

4).应用高精密数控机床对多工序半精加工的工件模拟加工，即通过多次模拟实验选择合理的切削用量来完成零件的精加工。

5).应用激光检测仪与数控机床配合以完成工件的精加工。

6).应用超声波光整技术对精加工的工件光整加工低粗糙度(Ra0.4)表面。

2.根据权利要求1所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，其特征在于：数控模拟技术，以保证转架加工精度；即数控模拟技术对工件进行模拟精加工以保证工件精度。

3.根据权利要求1所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，其特征在于：细化加工工序，优化工序间加工余量，最大限度的释放热残余应力和加工应力以保证工件的稳定性。

4.根据权利要求1所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，其特征在于：激光跟踪检测技术，即采用激光检测技术与数控加工技术相配合以保证加工件的形位精度和六行星孔均布及等距。

5.根据权利要求1所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，其特征在于：光整技术采用超声波光整以达到超低的表面粗糙度要求，即图纸低粗糙度(RaO.4)要求；

6.根据权利要求1所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，其特征在于：激光检测设备与加工设备配合以保证加工件的形位精度和六行星孔均布及等距。

7.根据权利要求1所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，其特征在于：超声设备与加工设备配合以保证加工件表面超低粗糙度(RaO.4)。

8.根据权利要求1所述的一种大型立磨减速器功率六分流转架加工方法，其特征在于：转架行星孔相对转架回转中心位置度(±0.011)，转架行星孔中心与转架回转的中心平行度(0.015)；转架行星孔的圆柱度(0.01)，转架行星孔的同轴度(0.008)。