本發(fā)明涉及滾道行星輪加工方法的,具體為一種滾道行星輪的滾齒加工方法及其工裝。
背景技術(shù):
1、滾道行星輪通過(guò)取消軸承外圈,將行星輪內(nèi)孔開(kāi)設(shè)滾道來(lái)直接作為軸承的滾道,可顯著減輕行星輪系統(tǒng)的重量,提升剛度和抗疲勞性能,因其適用于低溫、高海拔、沙戈荒等復(fù)雜工況而被廣泛應(yīng)用在大兆瓦風(fēng)電機(jī)組中。
2、在大兆瓦風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中,滾道行星輪需持續(xù)承受交變載荷與復(fù)雜應(yīng)力,其齒面精度和嚙合質(zhì)量直接影響傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。因此對(duì)于制齒工藝存在更加嚴(yán)苛的要求?,F(xiàn)有技術(shù)中的制齒方式有多種,而滾齒工藝是比較常見(jiàn)的一種,其通過(guò)展成法原理,可精準(zhǔn)控制齒形參數(shù),使齒廓曲線貼合理論設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),降低嚙合沖擊與振動(dòng);同時(shí),滾齒加工能有效減少齒面粗糙度,提升表面質(zhì)量,延緩疲勞磨損進(jìn)程。如現(xiàn)有技術(shù)“礦用車(chē)轎輪邊減速器行星齒輪的制造方法”(公布號(hào):cn102979884b),公開(kāi)了一種針對(duì)減速機(jī)行星齒輪的加工方式。但是現(xiàn)有技術(shù)仍然存在如下技術(shù)問(wèn)題:
3、現(xiàn)有技術(shù)中的加工工藝是針對(duì)單個(gè)工件進(jìn)行加工,特別是在滾齒加工工序,單個(gè)加工需頻繁裝夾、調(diào)整設(shè)備參數(shù),設(shè)備空轉(zhuǎn)等待時(shí)間長(zhǎng),無(wú)法充分發(fā)揮設(shè)備效能,導(dǎo)致加工周期大幅延長(zhǎng),難以滿(mǎn)足批量生產(chǎn)需求;而要加工多件齒輪,則要考慮到每個(gè)工件的受力情況,否則多個(gè)齒輪在加工過(guò)程中的變形等問(wèn)題無(wú)法精細(xì)的控制,容易出現(xiàn)齒形誤差、齒向誤差等質(zhì)量問(wèn)題,而現(xiàn)有技術(shù)并未給出相應(yīng)的解決方案,因此市場(chǎng)亟需一種能夠同時(shí)加工多件齒輪的加工工藝,以充分提升設(shè)備加工效能滿(mǎn)足批量生產(chǎn)需求;并且可以精準(zhǔn)控制每個(gè)工件受力狀況,避免齒輪加工變形,保障齒形與齒向精度,解決現(xiàn)有技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種滾道行星輪的滾齒加工方法及其工裝,可以解決現(xiàn)有技術(shù)的加工工藝無(wú)法同時(shí)加工多個(gè)齒輪,無(wú)法保證每個(gè)齒輪加工后的精度,導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下,生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。
2、本技術(shù)提供如下技術(shù)方案:一種滾道行星輪的滾齒加工方法,包括滾齒加工工序,滾齒加工時(shí)同時(shí)加工兩件行星輪,加工前需進(jìn)行找正,找正方法如下:
3、打表找正工裝下方的第一件行星輪的外圓跳動(dòng),直至合格;采用兩個(gè)豎直的長(zhǎng)條形定位參照物與第一件行星輪的齒頂圓接觸,并保證定位參照物在第一件行星輪上方露出一截;控制第二件行星輪從上方靠近第一件行星輪,并使第二件行星輪的齒頂圓與兩個(gè)定位參照物露出的部分相接觸,接觸后緩慢落在第一件行星輪的上端面,實(shí)現(xiàn)第二件行星輪的粗定位;打表找正第二件行星輪外圓跳動(dòng),直至合格;打表檢查確認(rèn)第一件行星輪外圓跳動(dòng)仍合格;利用工裝將兩件行星輪進(jìn)行鎖緊固定,再次打表檢查第一件行星輪和第二件行星輪外圓跳動(dòng)合格后,進(jìn)行滾齒加工。
4、有益效果:
5、1、大幅提升生產(chǎn)效率:現(xiàn)有技術(shù)單次僅能加工單個(gè)齒輪,而本方案實(shí)現(xiàn)一次同時(shí)加工兩件行星輪,減少了滾齒加工時(shí)的滾入路徑,直接將滾齒效率提高10%-20%,原因在于,如每次加工單個(gè)齒輪,滾刀每次沿工件的徑向方向進(jìn)刀并到達(dá)工件齒根圓位置都要花費(fèi)時(shí)間,而本方案同時(shí)加工兩件,即可省略一次進(jìn)刀時(shí)間,拉長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間來(lái)看將極大的提高生產(chǎn)效率。同時(shí),對(duì)于滾齒的常規(guī)定位方式通常采用芯軸定位,即利用齒輪的內(nèi)孔套設(shè)在芯軸上實(shí)現(xiàn)定心,但由于要同時(shí)加工兩件工件,芯軸就需要設(shè)置的很長(zhǎng),在拆裝工件時(shí)非常不便,同時(shí)滾齒加工過(guò)程中,鐵屑極為容易落入到工作臺(tái)的t型槽內(nèi),使得每次裝件后的找正非常困難,效率低下,而本方案采用創(chuàng)新的找正定位方式,依靠定位參照物從工件的外部齒頂圓為定位基座進(jìn)行定位,省去了在工作臺(tái)上安裝、拆卸長(zhǎng)定位芯軸的繁瑣步驟,避免了清理工作臺(tái)上的鐵屑及反復(fù)調(diào)試定位裝置的時(shí)間損耗,大幅縮短了加工前的準(zhǔn)備周期。設(shè)備能夠更快投入加工狀態(tài),有效減少空轉(zhuǎn)等待時(shí)間,讓整體生產(chǎn)節(jié)奏加快,顯著提升單位時(shí)間內(nèi)的齒輪產(chǎn)出量,滿(mǎn)足批量生產(chǎn)需求。
6、2、有效保障加工精度:傳統(tǒng)加工因定位芯軸安裝復(fù)雜、每次裝件找正易受鐵屑干擾等問(wèn)題,難以保證齒輪精度。本方案以第一件已精確找正的行星輪為基座,利用定位參照物與齒頂圓接觸實(shí)現(xiàn)第二件行星輪的粗定位,形成可靠的相對(duì)位置約束。多次打表檢查兩件行星輪外圓跳動(dòng),且在加工前再次確認(rèn),能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修正微小偏差,確保兩件齒輪在加工過(guò)程中始終保持精準(zhǔn)位置,有效避免齒形誤差、齒向誤差等問(wèn)題,使每個(gè)齒輪的加工精度都能得到穩(wěn)定保障,提高產(chǎn)品合格率。
7、進(jìn)一步,在滾齒加工前,依次進(jìn)行入場(chǎng)驗(yàn)收工序和粗車(chē)工序,所述粗車(chē)工序用于加工出工件內(nèi)孔和去除毛坯的大部分余量,內(nèi)孔留直徑1.3-2毫米余量,工件全長(zhǎng)的兩端面留3-4毫米余量,工件兩端面的臺(tái)階端面留2-3毫米余量。
8、有益效果:在滾齒加工前設(shè)置入場(chǎng)驗(yàn)收工序和粗車(chē)工序,通過(guò)超聲波探傷、尺寸與外觀驗(yàn)收把控毛坯質(zhì)量,從源頭避免加工次品;粗車(chē)工序按要求預(yù)留余量,減少滾齒切削量,降低刀具負(fù)荷,便于裝夾找正,提升加工效率;同時(shí)避免加工振動(dòng)與變形,降低加工風(fēng)險(xiǎn),保障生產(chǎn)流程順暢,減少設(shè)備故障與生產(chǎn)中斷,有效控制成本并確保產(chǎn)品質(zhì)量可靠性。
9、進(jìn)一步,在滾齒加工后,依次進(jìn)行齒廓倒角工序、滲碳淬火工序、噴丸強(qiáng)化工序、半精車(chē)工序和磨削工序,所述半精車(chē)工序中,工件兩端面留余量0.1-0.2毫米,內(nèi)孔留余量0.2毫米,工件兩端面的臺(tái)階端面留余量0.6毫米,所述磨削工序用于對(duì)工件兩端面和內(nèi)孔磨至成品尺寸。
10、有益效果:滾齒加工后依次開(kāi)展齒廓倒角、滲碳淬火、噴丸強(qiáng)化、半精車(chē)及磨削工序,各環(huán)節(jié)緊密配合,顯著提升工件性能與加工精度,齒廓倒角優(yōu)化齒部邊緣,減少應(yīng)力集中;滲碳淬火賦予表面高硬度與耐磨性,提升工件整體強(qiáng)度;噴丸強(qiáng)化增強(qiáng)齒根抗疲勞性能,延長(zhǎng)使用壽命;半精車(chē)工序精準(zhǔn)預(yù)留余量,為磨削工序提供理想加工基礎(chǔ),既避免余量過(guò)多增加磨削難度,又防止余量不足導(dǎo)致廢品產(chǎn)生;磨削工序?qū)⒐ぜ啥嗣媾c內(nèi)孔加工至成品尺寸,確保高精度與低表面粗糙度,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,各工序協(xié)同作業(yè),從性能強(qiáng)化到尺寸精度保障,全方位提升工件品質(zhì)與可靠性。
11、進(jìn)一步,在磨削工序后進(jìn)行精車(chē)工序,所述精車(chē)工序用于對(duì)工件的兩端面的臺(tái)階端面加工至成品尺寸。
12、有益效果:精車(chē)工序則憑借其切削特性,對(duì)臺(tái)階端面進(jìn)行精細(xì)化加工,消除半精車(chē)和磨削工序可能殘留的微量誤差,確保臺(tái)階端面的尺寸精度、表面粗糙度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,有效提升工件整體的裝配精度與外觀質(zhì)量,保障工件在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的嚙合與運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí),磨削工序中將工件的兩端面及內(nèi)孔進(jìn)行磨削,為該精車(chē)工序提供了打表基座,提升了該工序找正內(nèi)孔及端面跳動(dòng)的便捷性。
13、進(jìn)一步,在精車(chē)工序后,依次進(jìn)行磨齒工序、燒傷檢測(cè)工序、磁粉探傷工序、清洗工序、檢驗(yàn)工序和包裝入庫(kù)工序。
14、有益效果:精車(chē)工序后有序開(kāi)展磨齒、燒傷檢測(cè)、磁粉探傷、清洗、檢驗(yàn)及包裝入庫(kù)工序,形成嚴(yán)密的質(zhì)量管控與成品保障體系。磨齒工序進(jìn)一步提升齒面精度與光潔度,確保齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性與準(zhǔn)確性;燒傷檢測(cè)工序精準(zhǔn)排查滲碳淬火、磨削工序及磨齒過(guò)程中可能產(chǎn)生的表面燒傷缺陷,避免性能隱患;磁粉探傷工序全面檢測(cè)工件表面及近表面裂紋,保障工件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;清洗工序徹底清除加工殘留物,為后續(xù)檢測(cè)提供潔凈表面;檢驗(yàn)工序?qū)ぜM(jìn)行全面質(zhì)量核查,確保各項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn);包裝入庫(kù)工序則為成品提供防護(hù),保證產(chǎn)品在運(yùn)輸存儲(chǔ)過(guò)程中不受損壞,各工序環(huán)環(huán)相扣,全方位保障產(chǎn)品質(zhì)量。
15、一種滾道行星輪的滾齒加工工裝,包括基座和固定在基座上壓緊裝置,所述基座上沿周向設(shè)有t型槽,所述壓緊裝置包括位于t型槽內(nèi)的t型塊、垂直固定在t型塊上的螺桿、位于螺桿上端的壓板和螺紋連接在螺桿頂端的螺母,壓板設(shè)有u型槽,螺桿位于u型槽內(nèi)。
16、有益效果:滾道行星輪滾齒加工工裝摒棄傳統(tǒng)芯軸內(nèi)孔定位方式,采用獨(dú)特的外部壓緊結(jié)構(gòu),高度適配兩件工件同時(shí)加工的需求,優(yōu)勢(shì)顯著。傳統(tǒng)芯軸定位難以同時(shí)滿(mǎn)足兩件工件的定位要求,且調(diào)整復(fù)雜,而此工裝憑借基座上的t型槽,可靈活布局壓緊裝置的位置,通過(guò)多個(gè)t型塊、螺桿、壓板和螺母的組合,能同時(shí)對(duì)兩件行星輪進(jìn)行穩(wěn)固的外部壓緊,確保兩件工件在加工過(guò)程中都保持穩(wěn)定,不會(huì)因相互干擾或受力不均而出現(xiàn)位移;安裝過(guò)程中,操作人員無(wú)需精準(zhǔn)適配內(nèi)孔,僅需按順序完成兩件工件的找正,再通過(guò)壓板從外部施加均勻壓力,即可快速完成裝夾,大幅縮短裝夾時(shí)間,為兩件工件同時(shí)加工創(chuàng)造高效的準(zhǔn)備條件;同時(shí),該工裝的通用性強(qiáng),無(wú)需因同時(shí)加工兩件工件而更換不同規(guī)格的定位部件,降低了工裝投入成本,顯著提升滾齒工序的生產(chǎn)效率,滿(mǎn)足批量生產(chǎn)需求。