大直徑圓弧齒板分段加工方法
【專利摘要】大直徑圓弧齒板分段加工方法屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其涉及一種大直徑圓弧齒板的加工方法。該方法按如下具體步驟進(jìn)行：1、制作偏心工裝；2、設(shè)置工作臺(tái)；3、銑刀選型；4、圓弧坯料板粗銑加工；5、圓弧坯料板精銑加工；6、工件裝卡；7、數(shù)控程序設(shè)計(jì)；8、數(shù)控粗銑齒部；9、數(shù)控精銑齒部。優(yōu)點(diǎn)是該方法簡(jiǎn)單，容易操作，運(yùn)行可靠，實(shí)現(xiàn)快速完成對(duì)齒板的加工；投資少，降低生產(chǎn)成本，提高了工作效率。
【專利說(shuō)明】大直徑圓弧齒板分段加工方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其涉及一種大直徑圓弧齒板的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大直徑圓弧齒板多用作旋轉(zhuǎn)器械的傳動(dòng)部件傳遞動(dòng)力，高速線材生產(chǎn)線上的中轉(zhuǎn)樞紐采用扇形圓弧齒板傳動(dòng)，工作時(shí)最大轉(zhuǎn)角90°。圓弧齒板直徑大于6.28m,厚120 mm,高310mm，法向模數(shù)20、齒數(shù)312 ;實(shí)際徑向夾角為120°，重達(dá)470Kg。目前大直徑圓弧齒板的加工方法是將數(shù)段齒板拼成整圓，利用專用齒輪加工機(jī)床進(jìn)行制作。存在的缺陷是由于專用機(jī)床的對(duì)加工工件厚度的限制，只能拼成2/3的部分圓，在專用齒輪加工機(jī)床上進(jìn)行制作會(huì)造成極大地浪費(fèi)，并且專用齒輪加工機(jī)床價(jià)格昂貴，使用、維修費(fèi)用高，增加生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種大直徑圓弧齒板分段加工方法，快速完成對(duì)齒板的加工，提高生產(chǎn)效率、降低制作成本。
[0004]大直徑圓弧齒板分段加工方法，按如下具體步驟進(jìn)行:
1、制作偏心工裝
a、選取一塊材質(zhì)為QT 450-10的矩形球墨鑄鐵板為底板，底板上至少設(shè)三個(gè)定位孔，呈圓弧排列，圓弧的中心與待加工圓弧還料板的圓心相重合，定位孔的形位精度為H7 ；
b、底板上、下平面進(jìn)行加工，保證平面度為六級(jí)0.01mm，四個(gè)邊的垂直度為四級(jí)
0.01mm,；
C、底板上設(shè)螺紋孔和夾板座，夾板一端固定在夾板座上，另一端由螺栓、螺紋孔與底板連接；
2、設(shè)置工作臺(tái)
工作臺(tái)設(shè)固定底板的壓板，沿底板長(zhǎng)邊至少設(shè)三只壓板，沿底板短邊至少各設(shè)一只壓
板；
3、銑刀選型
選用大螺旋角尖齒指形齒輪銑刀，由莫氏4號(hào)的外錐體夾固，以提高剛性；
4、圓弧坯料板粗銑加工
a、將齒板坯料固定在數(shù)控龍門鏜銑床上，將坯料加工成圖紙需要的圓弧坯料板，并根據(jù)齒板形狀結(jié)構(gòu)留足修正余量2~5mm ;
b、圓弧坯料板面上加工至少三個(gè)直徑26mm的通孔與底板上的定位孔相對(duì)應(yīng)，并留足修正余量2~5_ ；
C、將粗銑過(guò)的坯料板在加熱爐中加熱至400° C~600° C，保溫2~4小時(shí)；
5、圓弧坯料板精銑加工
a、將粗銑圓弧坯料板經(jīng)過(guò)熱處理后，在數(shù)控龍門鏜銑床上對(duì)圓弧坯料板面進(jìn)行精銑，需要達(dá)到的精度是公稱尺寸±0.20mm，粗糙度Ra6.3 ；
b、坯料板底面上的通孔加工成定位孔，先用小于孔徑0.2mm的錐柄麻花鉆按圖面要求的位置進(jìn)行鉆孔，再用機(jī)用鉸刀進(jìn)行鉸孔，定位孔的形位精度達(dá)到H7 ；
6、工件裝卡
a、將偏心工裝置于數(shù)控鏜銑床的工作臺(tái)面上，首先用百分表校正工裝的平面度，保證在六級(jí)以上，再用光電尋邊器找出工裝與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的幾何關(guān)系記錄在冊(cè)，工裝由壓板緊固在工作臺(tái)上；
b、將待加工圓弧坯料板吊至工裝上，圓弧坯料板的定位孔與工裝上的定位孔對(duì)齊，裝入定位銷，由壓板緊固圓弧坯料板，確定圓弧坯料板與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的幾何關(guān)系；
7、數(shù)控程序設(shè)計(jì)
a、編制一個(gè)內(nèi)部單個(gè)齒1.1538°的倍數(shù)回轉(zhuǎn)子程序，將其儲(chǔ)存在SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)
中；
b、根據(jù)步驟6中記錄在冊(cè)的數(shù)據(jù)，將圓弧齒板、工裝、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一并在電腦中描繪出來(lái)，利用CAM軟件三維造型、生成加工軌跡、通過(guò)后處理輸出相應(yīng)的程序單，在進(jìn)行人為的檢驗(yàn)、修改后，確定精加工圓弧齒板齒形的程序單；
8、數(shù)控粗銑齒部
將指狀銑刀安裝在鏜床的主軸上，主軸Z的的對(duì)刀點(diǎn)設(shè)定在齒部外圓上，數(shù)值設(shè)置為
O,刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償設(shè)置為負(fù)值,預(yù)留修正余量2?5mm,調(diào)用上述子程序逐一粗加工各齒部；
9、數(shù)控精銑齒部
將指狀銑刀安裝在鏜床的主軸上，將主軸Z的的對(duì)刀點(diǎn)設(shè)定在齒部外圓上，數(shù)值設(shè)置為0，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償設(shè)置為負(fù)值，其值根據(jù)齒頂與齒根的差值設(shè)定，調(diào)用數(shù)控程序逐一精加工各齒部，完成加工過(guò)程。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是該方法簡(jiǎn)單，容易操作，運(yùn)行可靠，實(shí)現(xiàn)快速完成對(duì)齒板的加工；投資少，降低生產(chǎn)成本，提高了工作效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是大直徑圓弧齒板分段加工用工裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖中:1-圓弧齒板、2-定位孔、3-定位銷、4-螺紋孔、5-螺栓、6-通孔、7-夾板座、8-夾緊板、9-壓板、10-底板、11-工作臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0009]1、制作偏心工裝
a、選取一塊材質(zhì)為QT450-10的矩形球墨鑄鐵板為底板，底板上至少設(shè)三個(gè)定位孔，呈圓弧排列，圓弧的中心與待加工圓弧還料板的圓心相重合，定位孔的形位精度為H7 ；
b、底板上、下平面進(jìn)行加工，保證平面度為六級(jí)0.01mm，四個(gè)邊的垂直度為四級(jí)
0.0lmm,；
C、底板上設(shè)螺紋孔和夾板座，夾板一端固定在夾板座上，另一端由螺栓、螺紋孔與底板連接；2、設(shè)置工作臺(tái)
工作臺(tái)設(shè)固定底板的壓板，沿底板長(zhǎng)邊至少設(shè)三只壓板，沿底板短邊至少各設(shè)一只壓
板；
3、銑刀選型
選用大螺旋角尖齒指形齒輪銑刀，由莫氏4號(hào)的外錐體夾固，以提高剛性；
4、圓弧坯料板粗銑加工
a、將齒板坯料固定在數(shù)控龍門鏜銑床上，將坯料加工成圖紙需要的圓弧坯料板，并根據(jù)齒板形狀結(jié)構(gòu)留足修正余量5mm ；
b、圓弧坯料板面上加工至少三個(gè)直徑26mm的通孔與底板上的定位孔相對(duì)應(yīng)，并留足修正余量5mm ；
C、將粗銑過(guò)的坯料板在加熱爐中加熱至600° C，保溫4小時(shí)；
5、圓弧坯料板精銑加工
a、將粗銑圓弧坯料板經(jīng)過(guò)熱處理后，在數(shù)控龍門鏜銑床上對(duì)圓弧坯料板面進(jìn)行精銑，需要達(dá)到的精度是公稱尺寸±0.20mm，粗糙度Ra6.3 ；
b、坯料板底面上的通孔加工成定位孔，先用小于孔徑0.2mm的錐柄麻花鉆按圖面要求的位置進(jìn)行鉆孔，再用機(jī)用鉸刀進(jìn)行鉸孔，定位孔的形位精度達(dá)到H7 ；
6、工件裝卡
a、將偏心工裝置于數(shù)控鏜銑床的工作臺(tái)面上，首先用百分表校正工裝的平面度，保證在六級(jí)以上，再用光電尋邊器找出工裝與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的幾何關(guān)系記錄在冊(cè)，工裝由壓板緊固在工作臺(tái)上；
b、將待加工圓弧坯料板吊至工裝上，圓弧坯料板的定位孔與工裝上的定位孔對(duì)齊，裝入定位銷，由壓板緊固圓弧坯料板，確定圓弧坯料板與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的幾何關(guān)系；
7、數(shù)控程序設(shè)計(jì)
a、編制一個(gè)內(nèi)部單個(gè)齒1.1538°的倍數(shù)回轉(zhuǎn)子程序，將其儲(chǔ)存在SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)中，內(nèi)部子程序單如下:
%_N_L25_SPF ---------------------------------程序名
;$PATH=/_N_SPF_DIR----------------------文件名
M21 -----------------------------------------切換電機(jī)
GOB1.1538 -----------------------------------設(shè)定增量
G0G91B10 ------------------------------------角度正參考點(diǎn)
M71 ------------------------------------------調(diào)用內(nèi)部指令
G01G91B-10F10 -------------------------------按進(jìn)給量角度負(fù)參考點(diǎn)
G04F20 --------------------------------------無(wú)條件暫停20秒
M75 ---------------------------------------調(diào)用內(nèi)部指令
M17 -----------------------------------------結(jié)束
b、根據(jù)步驟6中記錄在冊(cè)的數(shù)據(jù)，將圓弧齒板、工裝、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一并在電腦中描繪出來(lái)，利用CAM軟件三維造型、生成加工軌跡、通過(guò)后處理輸出相應(yīng)的程序單，在進(jìn)行人為的檢驗(yàn)、修改后，確定精加工圓弧齒板齒形的程序單，程序單如下:
%_N_Chibu_MPF --------------------------------程序名
【權(quán)利要求】
1.大直徑圓弧齒板分段加工方法，其特征在于按如下具體步驟進(jìn)行: (1)、制作偏心工裝 a、選取一塊材質(zhì)為QT450-10的矩形球墨鑄鐵板為底板，底板上至少設(shè)三個(gè)定位孔，呈圓弧排列，圓弧的中心與待加工圓弧還料板的圓心相重合，定位孔的形位精度為H7 ； b、底板上、下平面進(jìn)行加工，保證平面度為六級(jí)0.01mm，四個(gè)邊的垂直度為四級(jí)0.01mm,； C、底板上設(shè)螺紋孔和夾板座，夾板一端固定在夾板座上，另一端由螺栓、螺紋孔與底板連接； (2)、設(shè)置工作臺(tái) 工作臺(tái)設(shè)固定底板的壓板，沿底板長(zhǎng)邊至少設(shè)三只壓板，沿底板短邊至少各設(shè)一只壓板； (3)、銑刀選型 選用大螺旋角尖齒指形齒輪銑刀，由莫氏4號(hào)的外錐體夾固，以提高剛性； (4)、圓弧坯料板粗銑加工 a、將齒板坯料固定在數(shù)控龍門鏜銑床上，將坯料加工成圖紙需要的圓弧坯料板，并根據(jù)齒板形狀結(jié)構(gòu)留足修正余量2~5mm ; b、圓弧坯料板面上加工至少三個(gè)直徑26mm的通孔與底板上的定位孔相對(duì)應(yīng)，并留足修正余量2~5_ ； C、將粗銑過(guò)的坯料板在加熱爐中加熱至400° C~600° C，保溫2~4小時(shí)； (5)、圓弧坯料板精銑加工 a、將粗銑圓弧坯料板經(jīng)過(guò)熱處理后，在數(shù)控龍門鏜銑床上對(duì)圓弧坯料板面進(jìn)行精銑，需要達(dá)到的精度是公稱尺寸±0.20mm，粗糙度Ra6.3 ； b、坯料板底面上的通孔加工成定位孔，先用小于孔徑0.2mm的錐柄麻花鉆按圖面要求的位置進(jìn)行鉆孔，再用機(jī)用鉸刀進(jìn)行鉸孔，定位孔的形位精度達(dá)到H7 ； (6)、工件裝卡 a、將偏心工裝置于數(shù)控鏜銑床的工作臺(tái)面上，首先用百分表校正工裝的平面度，保證在六級(jí)以上，再用光電尋邊器找出工裝與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的幾何關(guān)系記錄在冊(cè)，工裝由壓板緊固在工作臺(tái)上； b、將待加工圓弧坯料板吊至工裝上，圓弧坯料板的定位孔與工裝上的定位孔對(duì)齊，裝入定位銷，由壓板緊固圓弧坯料板，確定圓弧坯料板與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的幾何關(guān)系； (7)、數(shù)控程序設(shè)計(jì) a、編制一個(gè)內(nèi)部單個(gè)齒1.1538°的倍數(shù)回轉(zhuǎn)子程序，將其儲(chǔ)存在SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)中； b、根據(jù)步驟6中記錄在冊(cè)的數(shù)據(jù)，將圓弧齒板、工裝、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一并在電腦中描繪出來(lái)，利用CAM軟件三維造型、生成加工軌跡、通過(guò)后處理輸出相應(yīng)的程序單，在進(jìn)行人為的檢驗(yàn)、修改后，確定精加工圓弧齒板齒形的程序單； (8)、數(shù)控粗銑齒部 將指狀銑刀安裝在鏜床的主軸上，主軸Z的的對(duì)刀點(diǎn)設(shè)定在齒部外圓上，數(shù)值設(shè)置為O,刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償設(shè)置為負(fù)值,預(yù)留修正余量2~5mm,調(diào)用上述子程序逐一粗加工各齒部；.9、數(shù)控精銑齒部 將指狀銑刀安裝在鏜床的主軸上，將主軸Z的的對(duì)刀點(diǎn)設(shè)定在齒部外圓上，數(shù)值設(shè)置為O，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償設(shè)置為負(fù)值，其值根據(jù)齒頂與齒根的差值設(shè)定，調(diào)用數(shù)控程序逐一精加工各齒部，完成加工過(guò)程。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103949854SQ201410163391
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】楊鈞, 王碩煜, 梅晉軍, 丁貴軍 申請(qǐng)人:馬鞍山馬鋼表面工程技術(shù)有限公司, 馬鋼(集團(tuán))控股有限公司