CN114505658B - 一种分段式齿圈的加工方法 - Google Patents
一种分段式齿圈的加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114505658B CN114505658B CN202210165026.6A CN202210165026A CN114505658B CN 114505658 B CN114505658 B CN 114505658B CN 202210165026 A CN202210165026 A CN 202210165026A CN 114505658 B CN114505658 B CN 114505658B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- joint surface
- tooth
- finish
- allowance
- size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/14—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
本发明公开了一种分段式齿圈的加工方法，包括以下步骤：步骤一、毛坯件的铸造：将齿圈进行分段设计，分段后的单个齿段铸造成型，成型后的齿段毛坯件留有余量；步骤二、粗铣结合面：对每个齿段的端部结合面进行粗铣加工，粗铣完成后，其端部结合面留有余量；步骤三、粗车外圆；本发明在对分段式齿圈的加工过程中，在结合面进行半精铣的阶段，先将其中部分结合面精铣到设计尺寸，然后将精铣后的结合面对接，使分段式的齿圈形成两个半圆环件，降低了之后工序的加工难度，并且有利于保证结合面处于齿根中间位置的设计要求，降低结合面部位的齿牙因受力而产生断裂的几率，延长了整体齿圈的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于大型齿圈加工方法技术领域，具体涉及一种分段式齿圈的加工方法。
背景技术
目前，在加工超大直径齿轮（或齿圈）时，由于齿轮直径通常大于6米，按传统的齿轮加工方法存在以下几点缺陷：①齿轮直径过大会导致毛坯不容易铸造，具有成本高、铸造难度大、质量差的问题；②零件在机械加工时无法完全由工作台支撑，导致零件中心无法与机床回转中心重合，从而导致加工难度大、加工精度低的问题；③这种大型的齿轮也不便于后续的运输及装配工作，影响工作效率。因此，现有技术中通常采用分段式加工方法对齿轮进行加工，即将齿轮分成四段，每个齿段单独铸造成毛坯后再进行机械加工，机械加工时，对于每个齿段结合面的加工步骤是先粗铣结合面，热处理之后再半精铣结合面，然后经粗开齿后再精铣结合面，最后再精滚齿，实现超大型齿轮的加工。
然而，上述的加工方法在实际工作过程中也具有一定的缺陷，由于齿轮的内壁或外壁位置具有齿牙，而粗开齿阶段是在齿段的结合面经半精铣之后进行的，每个齿段的结合面处均留有一定的余量尺寸，四个齿段共有8处余量，这些余量尺寸累加后会对齿牙的成型位置造成一定的影响，具体体现在：由于齿牙工作时的受力位置在齿的渐开线位置，为了保证齿牙的长寿命使用，需要使两个齿段相对接的结合面处于齿根中间位置，而上述加工方案往往由于累计余量过多造成最终结合面偏离于齿根中心，这就容易导致该处结合面所在位置的齿牙产生断裂，影响齿轮的正常使用，造成设备停机，增大企业的成本。
发明内容
本发明提供一种分段式齿圈的加工方法，用以解决上述背景技术中所提出的现有分段式齿轮加工制造过程中，容易造成齿段结合面无法处于齿根中间位置的问题，能够使得加工完成后的齿圈具有结构稳定、使用寿命长的优点，避免造成设备停机及成本过大的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种分段式齿圈的加工方法，包括以下步骤：
步骤一、毛坯件的铸造：将齿圈进行分段设计，分段后的单个齿段铸造成型，成型后的齿段毛坯件留有余量；
步骤二、粗铣结合面：对每个齿段的端部结合面进行粗铣加工，粗铣完成后，其端部结合面留有余量；
步骤三、粗车外圆：将相邻两个齿段的结合面部位通过螺栓螺母进行连接，形成圆环状结构，并将组装后圆环状结构的工件在立式车床上对其外圆进行车削，车削完成后，外圆上留有余量；
步骤四、调质处理；
步骤五、将部分齿段的结合面精铣到设计尺寸，部分结合面进行半精铣，其中，精铣到设计尺寸的结合面在齿段相互对接后，形成两个半圆环件，半精铣的结合面处于半圆环件的两个端部位置；
步骤六、半精车：将步骤五的两个半圆环件在两端结合面处利用螺栓连接，使其形成整体圆环件，将整体圆环件在立式车床上对其外圆进行半精车削，车削完成后的外圆尺寸留有余量；
步骤七、粗开齿：以步骤六的两个半圆环件的其中一处结合面作为基准，在滚齿机上对圆环件外圆进行开齿，滚齿完成后，齿牙部位留有余量；
步骤八、精铣剩余结合面：将步骤五中经过半精铣的结合面进一步进行铣削加工，并加工至设计尺寸；
步骤九、精车：将两个圆环的结合面对接并通过螺栓连接形成整体圆环件后，将圆环件在立式车床上进行车削加工，其中，车削加工的外圆尺寸至设计尺寸；
步骤十、精滚齿：将经过精车后的圆环件置于滚齿机上，沿着步骤七所开的齿位进行精滚齿，滚齿尺寸为设计尺寸，完成整个加工过程。
所述步骤一中，单个齿圈分段后的齿段数为大于2的偶数。
所述步骤一中，毛坯件的余量为60-80mm。
所述步骤二中，齿段两端结合面的余量为8-10mm。
所述步骤三中，外圆余量为40-50mm。
所述步骤四中，调质处理的方法为：将齿圈淬火后进行高温回火。
所述步骤五中，半精铣的结合面余量尺寸为2-3mm。
所述步骤六中，半精车后外圆余量尺寸为15-20mm。
所述步骤七中，齿牙部位余量尺寸为15-20mm。
所述步骤七中，在经过粗开齿后，作为基准的结合面处于开齿后齿根的中间位置。
其中，步骤一对单个齿段分别进行铸造，其目的是为了提高铸造的品质，降低单个毛坯件的尺寸，从而有利于单个齿段的加工制造，有利于提高加工精度，并且有助于后续运输工作的便捷性。
其中，步骤五对部分齿段的结合面精铣到设计尺寸，其余结合面进行半精铣，其目的一是先将精铣到设计尺寸齿段进行对接，形成半圆环件，在后续的半精车、粗开齿工序中不再考虑该结合面余量的问题，使得工作人员按照两个圆环件加工的方式进行齿圈加工，降低工作的难度；目的二是为了避免在滚齿后，其中一处或多处的结合面偏离出齿牙的齿根中心，造成该处齿牙在受力后容易产生断裂的问题，有利于延长齿圈的使用寿命。
本发明的有益效果为：
本发明在对分段式齿圈的加工过程中，在结合面进行半精铣的阶段，先将其中部分结合面精铣到设计尺寸，然后将精铣后的结合面对接，使分段式的齿圈形成两个半圆环件，降低了之后工序的加工难度，并且有利于保证结合面处于齿根中间位置的设计要求，降低结合面部位的齿牙因受力而产生断裂的几率，延长了整体齿圈的使用寿命。
附图说明
图1为本发明步骤二的示意图；
图2为本发明步骤三的示意图；
图3为本发明步骤五的示意图；
图4为本发明步骤六的示意图；
图5为本发明步骤七的示意图；
图6为本发明步骤八的示意图；
图7为本发明步骤九的示意图；
图8为本发明步骤十的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
如图所示，一种分段式齿圈的加工方法，包括以下步骤：
步骤一、毛坯件的铸造：将齿圈进行分段设计，分段后的单个齿段铸造成型，成型后的齿段毛坯件留有余量，余量为60-80mm；
步骤二、粗铣结合面：对每个齿段的端部结合面进行粗铣加工，如图1所示，其结合面为齿段两端的a面，粗铣完成后，其端部结合面留有余量，余量为8-10mm；
步骤三、粗车外圆：如图2所示，将相邻两个齿段的结合面部位通过螺栓螺母进行连接，形成圆环状结构，并将组装后圆环状结构的工件在立式车床上对其外圆b进行车削，车削完成后，外圆上留有余量，余量为40-50mm；
步骤四、调质处理，其中淬火温度为860℃±15℃，高温回火温度为540℃±15℃，保温时间为720min；
步骤五、如图3所示，将部分齿段的结合面（c面）精铣到设计尺寸，部分结合面（d面）进行半精铣，其中，精铣到设计尺寸的结合面在齿段相互对接后，形成两个半圆环件，半精铣的结合面处于半圆环件的两个端部位置，具体地，两个半精铣的结合面余量为2-3mm；
步骤六、半精车：如图4所示，将步骤五的两个半圆环件在两端结合面处利用螺栓连接，使其形成整体圆环件，将整体圆环件在立式车床上对其外圆e进行半精车削，车削完成后的外圆尺寸留有余量，余量为15-20mm；
步骤七、粗开齿：如图5所示，以步骤六的两个半圆环件的其中一处结合面作为基准，在滚齿机上对圆环件外圆进行开齿，滚齿完成后，齿牙部位留有余量，余量为15-20mm；具体地，在经过粗开齿后，作为基准的结合面处于开齿后齿根的中间位置；
步骤八、精铣剩余结合面：如图6所示，将步骤五中经过半精铣的结合面（f面）进一步进行铣削加工，并加工至设计尺寸；
步骤九、精车：如图7所示，将两个圆环的结合面对接并通过螺栓连接形成整体圆环件后，将圆环件在立式车床上进行车削加工，其中，车削加工的外圆g尺寸至设计尺寸；
步骤十、精滚齿：如图8所示，将经过精车后的圆环件置于滚齿机上，沿着步骤七所开的齿位进行精滚齿，滚齿尺寸为设计尺寸，完成整个加工过程，其中，四个结合面（h面）位于所在位置齿牙的齿根中间位置。
Claims (7)
1.一种分段式齿圈的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、毛坯件的铸造：将齿圈进行分段设计，分段后的单个齿段铸造成型，成型后的齿段毛坯件留有余量；单个齿圈分段后的齿段数为大于2的偶数；
步骤二、粗铣结合面：对每个齿段的端部结合面进行粗铣加工，粗铣完成后，其端部结合面留有余量；
步骤三、粗车外圆：将相邻两个齿段的结合面部位通过螺栓螺母进行连接，形成圆环状结构，并将组装后圆环状结构的工件在立式车床上对其外圆进行车削，车削完成后，外圆上留有余量；
步骤四、调质处理；
步骤五、将部分齿段的结合面精铣到设计尺寸，部分结合面进行半精铣，其中，精铣到设计尺寸的结合面在齿段相互对接后，形成两个半圆环件，半精铣的结合面处于半圆环件的两个端部位置；
步骤六、半精车：将步骤五的两个半圆环件在两端结合面处利用螺栓连接，使其形成整体圆环件，将整体圆环件在立式车床上对其外圆进行半精车削，车削完成后的外圆尺寸留有余量；
步骤七、粗开齿：以步骤六的两个半圆环件的其中一处结合面作为基准，在滚齿机上对圆环件外圆进行开齿，滚齿完成后，齿牙部位留有余量；在经过粗开齿后，作为基准的结合面处于开齿后齿根的中间位置；
步骤八、精铣剩余结合面：将步骤五中经过半精铣的结合面进一步进行铣削加工，并加工至设计尺寸；
步骤九、精车：将两个圆环的结合面对接并通过螺栓连接形成整体圆环件后，将圆环件在立式车床上进行车削加工，其中，车削加工的外圆尺寸至设计尺寸；
步骤十、精滚齿：将经过精车后的圆环件置于滚齿机上，沿着步骤七所开的齿位进行精滚齿，滚齿尺寸为设计尺寸，完成整个加工过程。
2.根据权利要求1所述的一种分段式齿圈的加工方法，其特征在于：步骤一中，毛坯件的余量为60-80mm。
3.根据权利要求1所述的一种分段式齿圈的加工方法，其特征在于：步骤二中，齿段两端结合面的余量为8-10mm。
4.根据权利要求1所述的一种分段式齿圈的加工方法，其特征在于：步骤三中，外圆余量为40-50mm。
5.根据权利要求1所述的一种分段式齿圈的加工方法，其特征在于：步骤五中，半精铣的结合面余量尺寸为2-3mm。
6.根据权利要求1所述的一种分段式齿圈的加工方法，其特征在于：步骤六中，半精车后外圆余量尺寸为15-20mm。
7.根据权利要求1所述的一种分段式齿圈的加工方法，其特征在于：步骤七中，齿牙部位余量尺寸为15-20mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210165026.6A CN114505658B (zh) | 2022-02-23 | 2022-02-23 | 一种分段式齿圈的加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210165026.6A CN114505658B (zh) | 2022-02-23 | 2022-02-23 | 一种分段式齿圈的加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114505658A CN114505658A (zh) | 2022-05-17 |
| CN114505658B true CN114505658B (zh) | 2023-03-17 |
Family
ID=81553569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210165026.6A Active CN114505658B (zh) | 2022-02-23 | 2022-02-23 | 一种分段式齿圈的加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114505658B (zh) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203209919U (zh) * | 2013-01-21 | 2013-09-25 | 上海意丰机电科技开发有限公司 | 一种装配式大齿圈 |
| US9906105B1 (en) * | 2014-01-28 | 2018-02-27 | Maestra Energy, Llc | Electrical induction motor with reconfigured rotor mounted commutators for receiving an armature current from a stator mounted brush component along with a reversing gear arrangement for driving a pair of opposite gear rings |
| CN106736317B (zh) * | 2016-11-29 | 2018-08-21 | 洛阳理工学院 | 一种大齿圈的分段加工方法 |
| CN112719810B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-05-17 | 重庆江增船舶重工有限公司 | 一种分体式喷嘴环制造方法 |
-
2022
- 2022-02-23 CN CN202210165026.6A patent/CN114505658B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114505658A (zh) | 2022-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102091919B (zh) | 一种三元闭式叶轮的加工方法 | |
| CN104959794A (zh) | 一种风电齿轮箱大型内齿圈加工方法 | |
| CN111069858B (zh) | 一种用于精密光机***的柔性应力隔离薄环加工方法 | |
| CN109382638B (zh) | 一种提高齿轮精度的加工工艺 | |
| CN114505658B (zh) | 一种分段式齿圈的加工方法 | |
| CN107009103A (zh) | 一种链轮或齿环的生产工艺 | |
| CN106425335A (zh) | 大型薄壁轴承45度内外滚道面的磨削加工方法 | |
| CN112935715A (zh) | 一种飞机机轮轮毂的机加制造方法 | |
| CN108067846A (zh) | 一种重型汽车传动轴端面齿连接盘的加工工艺 | |
| CN111673401A (zh) | 一种电驱动桥圆柱齿轮的加工方法及其电驱动桥圆柱齿轮 | |
| CN115255843B (zh) | 一种高精度大型矩形花键轴的加工方法 | |
| CN110757112A (zh) | 一种大型焊接齿轮的加工工艺 | |
| CN115815992A (zh) | 一种航空涡轮发动机传动零件轴转子加工方法 | |
| CN109202383B (zh) | 一种系列化连接法兰的制造方法 | |
| CN113941678B (zh) | 一种毂套温锻、冷挤压的锻造工艺及其模具 | |
| CN208033667U (zh) | 一种基于数控车床加工v型半圆阀球的球面加工工装 | |
| CN114043166A (zh) | 一种镍基高温合金非对称异形环锻件制造方法 | |
| WO2011125080A1 (en) | Process for producing metallic shaped articles | |
| CN214291208U (zh) | 一种用于热后修正侧齿内花键的推刀 | |
| JPS62207527A (ja) | かさ歯車の製造方法 | |
| SU1346382A1 (ru) | Способ восстановлени зубчатых колес | |
| CN114603320B (zh) | 一种大型异形塔架法兰锻件制造方法 | |
| CN112091629B (zh) | 一种带键槽薄壁齿圈的加工方法 | |
| CN115401420B (zh) | 一种异形法兰盘轴承套圈的加工方法 | |
| CN115365773B (zh) | 一种分动器主动链轮及其加工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |