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超大型剖分三排圆柱滚子转盘islot游戏加工工艺

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导读

剖分三排圆柱滚子转盘islot游戏分段多 ,尺寸大 ,质量大 ,加工时装配精度低 ,整圈淬火变形大 ,接缝处应力大 ,径向及圆周方向间隙不易调整 ,配造游隙时建磨滚路次数多 ,传统高速钢资料刀刃易磨损。提出改进措施:加工和拼接时增长专用胎具 ;选取分段、分面淬火 ,淬火后增长整形工序 ;设计径向定位夹具调整径向间隙 ,设计切向定位夹具调整圆周方向间隙 ;通过轴向游隙推算所需加工的内、表圈轴向滚路尺寸 ;软车选取带涂层的硬质合金刀具 ,硬车选取立方氮化硼(CBN)刀具实现以车代磨等。最终确定的工艺路线满足了islot游戏加工所需的技术要求。


随着海工设备技术日趋成熟 ,海工行业大型起沉机已经向超大尺寸、超大吨位发展 ,与其配套的转盘islot游戏直径达10 m以上。该直径段的转盘islot游戏结构多为剖分式 ,其利益是便于运输、贮存及拆装 ,弊端为必要屡次拆分、拼接 ,加工工艺复杂 ,加工精度难以保障 ,故需确定相宜的加工工艺。


1、超大型剖分三排圆柱滚子转盘islot游戏结构

某剖分三排圆柱滚子转盘islot游戏结构如图1所示 ,选取阶梯搭接 ,轴向用铰造螺栓定位衔接(图2)的方式组合成整体内、表圈 ,装配后islot游戏内圈沿内径方向发展如图3所示。

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该剖分islot游戏最大表径为12.3776 m。高度为0.6 m ,最大壁厚为489 mm ,内表圈共分为18段。技术要求:装配高为(600士2) mm ,轴向游隙为1.2 ~1.8 mm ,径向游隙为0.5 ~1.2 mm ,轴向跳动不大于0.6 mm ,径向跳动不大于2 mm。


2、加工难点

1)islot游戏直径超出机床工作台加工领域。


2)在推力滚路上剖分隐语会与滚子素线形成肯定夹角 ,使滚子能通过隐语。为保障齿轮强度受影响幼 ,将表齿圈剖分隐语切在齿槽底中心地位 ,增大了铣衔接面及拼接整圆的难度。


3)剖分islot游戏直径大 ,加工过程中剖分段因自沉下坠倾斜 ,两端面及轴向滚路平面度、倾斜度大 ,径向滚路圆度、圆柱度超出工艺要求 ,装配后islot游戏旋转精度不能满足要求。


4)表齿圈淬火面总长度为490 mm ,属大截面滚路淬火。整圈淬火时剖分段会出现不规定变形(图4) ,变形后无法拼接成整圆 ,影清脆序加工。整圈淬火后接缝处应力较大 ,套圈会从接缝处脱开。整圈尺寸大 ,淬火机床回转难题。

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3、规划造订

3.1 工装夹具

剖分islot游戏在胎具上加工 ,为便于吊装 ,胎具也选取剖分结构。整个胎具分为4段 ,衔接方式为高低搭接 ,轴向用锥销定位 ,加双排螺钉紧固(图5)。

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胎具资料选器拥有较高屈服强度和抗拉强度的ZG380-510铸钢 ,保障胎具刚度胎具为剖分islot游戏加工提供了靠得住的刚性支承 ,可减幼各工序加工变形 ,保障加工精度。


为拓展机床加工领域 ,沉新造作专用方箱、支座以及配套的T形块、螺杆、挡板、压板、垫块等 ,解决了大直径islot游戏超领域加工问题。


3.2 装夹方式

加工时要思考胎具与剖分islot游戏的装夹方式 ,以内圈主推力滚路加工为例 ,内圈装夹如图6所示。方箱底部设计2排衔接孔 ,通过螺栓与机床工作台衔接?ㄗゾ呖ń舨⒂醚拱骞潭。内圈搁置在胎具上 ,长挡板顶紧表炯 ,压板压紧内圈端面。胎具和内圈进行轴向和径向定位 ,固定点数量是islot游戏分段数的3倍 ,预防零件加工中呈显旖移。

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3.3 拼接整圆

剖分面为台阶状态,要求拼接轴向间隙不大于0.1 mm ,径向间隙不大于0.3 mm。拼接会影响islot游戏加工精度 ,因而要保障表齿圈剖分隐语在齿槽底中心地位。工艺上选择先划出制品齿形及精铣衔接面剖分线(图7) ,其轴向和圆周贴合面均在数控龙门铣床上加工。通过法式设定、预先仿照调整每段弧长及2个结合面的角度和尺寸 ,屡次研配结合面以确保衔接精度 ,待衔接整圆后顺次配对编号。

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剖分islot游戏在加工中需屡次吊装、拼接、拆分 ,为保障束品衔接精度 ,在前工序加工时选取幼尺寸的工艺锥锥孔。通过锥销对每段衔接点定位后衔接加工。终加工时将定位锥销孔加工成铰造螺栓孔 ,保障零件衔接靠得住。


3.4 淬火规划

拔取分段、分面淬火。为方便吊装 ,淬火前加工吊装孔。为减幼淬火变形 ,在套圈上设置端面台阶 ,胎具设置凹槽(共同间隙1~2 mm)进行限位。另表 ,在胎具上加工与套圈吊装孔地位一致的螺纹孔 ,用螺钉将套圈与胎具固定(图8)。

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3.5 整形规划

淬火后每段曲率不规定 ,不成正圆 ,总趋向为表圈弦长减幼 ,内圈弦长增大。套圈壁厚较大 ,淬火后需进行热整形。整形要求如下:


1)对比淬火前、后每段弦长变动 ,确定整形量 ,选定整形地位 ;


2)火焰温度为700~800℃ ,加热季节造加热面积 ,预防产生新的变形 ,加热后浇注冷却液 ;


3)粗整形 ,以现实弦长为凭据(不必要在机床上进行) ;


4)精整形 ,边整形边丈量每段圆周跳动(在机床上进行)  ,使每段均切合工艺要求 ;


5)整形后丈量每段尺寸是否达到整形要求。


3.6 装配规划

剖分islot游戏精加工、装配均以淬火、 整形后每段衔接面处轴向、径向间隙做为拼接基准。装配规划:先吊取第2内圈 ,按编号顺次实现拼接 ,通过径向定位夹具调整径向间隙(图9) ,通过周向定位夹具(图10)调整圆周方向间隙 ,而后用校对样板内圈半径R2(图11)校验接缝处曲率 ,通过铰造螺栓衔接 ,实现第2内圈装配。再依照通例三排圆柱滚子转盘islot游戏的装配步骤组装成整套islot游戏。内、表圈装配步骤参考第2内圈。

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调整径向间隙时 ,将夹具搁置在套圈端面上 ,螺杆顶紧islot游戏内、表炯 ,通过螺杆调节。调整圆周方向间隙时 ,将螺纹孔定位销与光孔定位销别离放在衔接缝处的2个装置孔内 ,通过螺杆紧固调节。

3.7 islot游戏游隙

通过轴向游隙推算所需加工的内、表圈轴向滚路尺寸 ,可削减滚路建磨次数 ,从而削减吊装、拼接次数 ,提高加工效能。轴向游隙推算示意图如图12所示 ,轴向游隙Ga=b+c-a-d-d2。

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剖分islot游戏分段拼接 ,每段表齿圈会因自沉下坠倾斜 ,通常三点丈量轴向游隙已不合用。轴向游隙丈量如图13所示 ,虚线、实线别离为islot游戏组装后的现实地位和理论地位。千斤顶与百分表地位均会对轴向游隙产生影响 ,测得A点值比B点大 ,B点值更靠近现实游隙。选取单点丈量轴向游隙 ,千斤顶与百分表地位靠近islot游戏内圈 ,在每段中央部位及衔接缝处各取1个点 ,共计12个点或更多 ,取其均匀值作为实测轴向游隙。


径向游隙的配造:试配初始径向游隙→确定滚子尺寸→建磨滚子。


径向游隙的丈量:第2内圈、轴向滚子与表圈装配后 ,在衔接缝处及每段中央部位(共计12处) ,装入径向滚子(为保障径向游隙丈量正确 ,采取无距离并排滚子 ,要求每组滚子数量不少于30粒) ,丈量径向滚子与内、表圈间隙 ,取其均匀值作为实测径向游隙。

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3.8 选择刀具及加工参数

精加工余量幼 ,可使用带涂层的硬质合金刀具实现车削 ,该刀具硬度达69~81 HRC ,车削安稳 ,耐磨性好 ,切削速度是通常高速钢的4~7倍 ,提高了加工效能。硬质合金刀具加工参数为:机床转速2 r/min, 进给量0.4~0.7 mm/r。


滚路表表淬火后硬度为57~62 HRC ,终磨滚路前吓撞车去除滚路淬火变形较大部位 ,可减幼后续磨加工留量 ,大幅提高加工效能。硬车使用立方氮化硼(CBN)刀具实现以车代磨。CBN是超硬刀具资料 ,硬度高和耐磨性好 ,用于对淬硬钢(硬度45~65 HRC)的精加工 ,也可用于精车断续表表 ,但在断续加工中 ,不能使用冷却液。CBN刀具加工参数为:机床转速2.5 r/min, 进给量0.08~0.2 mm/r。


4、确定工艺流程

4.1 初步工艺流程

凭据剖分islot游戏的结构特点 ,初步确定工艺流程:锻件→粗车→铣衔接面→拼接整圆→钻、铰工艺锥销孔→半精车→滚路表表淬、回火→整形→精车→钻孔→硬车滚路→终磨→配游隙→装配。


该流程存在以下问题:

1)粗车切除资料较多 ,应力不能齐全开释 ;


2)淬火后变形量(端面翘曲、径向跳动)大 ,影清脆序加工 ;


3)热整形温度高 ,整形部位有较大内应力 ,易出现裂纹。


4.2 优化工艺流程

对上述问题分析 ,以为剖分islot游戏加工沉点是要节造热处置变形 ,保障整形质量 ,最终确定优化后的工艺流程为:锻件→粗车→去应力退火→半粗车→粗铣衔接面→振动时效→精铣衔接面→拼接整圆→钻、铰工艺锥销孔→半精车→钻、攻吊装孔→附加回火(温度170 ℃±10 ℃ ,炉内保温4 h±0.5 h)→滚路表表淬、回火(温度170 ℃±10 ℃ ,炉内保温8 h±0.5 h)→整形→附加回火→精车→钻孔→硬车滚路→终磨→配游隙→装配。


优化后的工艺流程拥有以下利益:

1 )淬火前增长附加回火 ,可实时解除或减幼前工序产生的残存应力 ,进而减幼淬火变形 ;


2)热整形后增长附加回火 ,可预防整形开裂。


5、现实加工成效

选取优化工艺加工后islot游戏的各项技术指标检测了局见表1 ,满足技术要求。islot游戏交付使用后 ,未发现异常景象。

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(起源:《islot游戏》2021年6期)


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