[发明专利]回转窑9000mm直径剖分齿轮加工工艺及专用滚齿机

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型齿轮的加工工艺及设备，尤其涉及一种回转窑9000mm直径剖分式齿轮加工工艺                                                及专用滚齿机。

背景技术

直径大于φ7000mm以上的齿轮，一般称为特大型齿轮。资料介绍世界上加工最大的齿轮直径为φ15000mm左右，在国内齿轮直径为φ9036mm即可归为特大型齿轮。特大型齿轮为剖分式，两半组成，铸钢毛坯。特大型齿轮的特点是尺寸大，重量重，模数大，齿数多。加工过程中存在的问题有：加工设备需要配套和大型化，加工精度很难保障，齿轮变形的控制不稳等。

具体的说，加工特大型齿轮需要有配套的大型设备，如大型立式车床，大型刨床或大型落地镗床，大型滚齿机等。事实上真正具有完备的配套的大型设备的企业并不多，多数企业是利用原有设备进行改造或设计工装卡具进行加工完成的。

而齿轮齿形加工分铣齿和滚齿两道工序，由于大齿轮外径大，重量重，卡盘小，头重脚轻，铣齿过程中吃刀量大，在切削力作用下，产生不稳定和震动现象，影响了加工精度和表面粗糙度。

特大型齿轮是铸造毛坯，由于尺寸大，热处理不方便，其内部存在的铸造应力消除困难，应力的不断变化，将导致齿轮变形。而现用滚齿机加工最大齿轮直径φ5100mm，加工模数m=40mm，滚刀中心距卡盘回转中心最大距离是2800mm左右，无法加工直径近φ10000mm的大齿轮。

另外，原滚齿机回转卡盘直径是φ4500，原八个支承架，每件有效长度是1500mm，最大支承直径是6900mm，无法支承近φ10000mm直径的大齿轮。

大齿轮由两半组成，整体组装之前，应先加工两半齿轮的对口平面。由于无大型刨床，于是用落地镗床进行加工，但由于镗床刀台行程小于10000mm，只能将齿轮进行窜位加工，既先加工一端，然后窜位加工另一端，这就要求采取措施，保证在窜位过程中两端面在一个平面内，否则就会影响加工效果。

如何解决以上缺陷成了一个亟需解决的技术问题。

发明内容

发明目的：本发明提供一种回转窑9000mm直径剖分式齿轮加工工艺及专用滚齿机，其目的是解决以往在加工9000mm或9000mm以上的大型齿轮时所存在的以下问题：

1、大型齿轮加工过程中，在切削力作用下，产生不稳定和震动现象，影响了加工精度和表面粗糙度的问题；

2、大型齿轮加工过程中，其内部存在的铸造应力消除困难，应力的不断变化，将导致齿轮变形的问题；

3、窜位加工齿轮时，在窜位过程中无法保证两端面在一个平面内的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

回转窑9000mm直径剖分式齿轮加工工艺，其特征在于：所述加工工艺的具体步骤如下：

第一步：前期处理

⑴、对齿轮毛坯进行正火处理，通过正火消除一部分应力；

⑵、在半齿轮上设置铸拉筋，铸拉筋的位置距离公称设计尺寸的对口平面的位置为100mm，铸拉筋的断面尺寸为150mm×150mm；

第二步：粗加工工艺

⑴、齿轮毛坯正火后，对整个半齿轮毛坯进行检查，确认无气孔和裂纹等不良缺陷后画尺寸检查线，保证各部尺寸均有充裕的加工余量，然后画粗加工线，粗加工线的位置距离对口平面的公称设计尺寸的位置为13mm，该13mm的距离为加工余量，此时保留拉筋；

⑵、上镗床按“（1）”步骤中的粗加工线，粗加工对口平面，去掉多余的部分，加工找正，粗糙度不小于6.3μm；

⑶、上镗床粗加工两端对口平面上的螺孔；按照公称尺寸为8—φ82mm孔的位置，先加工成8—φ50mm的孔，另一半齿轮对口上的螺孔配钻；用M48螺栓螺母将两半齿轮组装成一体，螺母拧紧，使对口无间隙，然后在两对口平面的接缝处，用电焊点焊牢，防止窜位；

⑷、画粗加工外圆及端面加工线；在齿轮半径方向留20mm半精加工余量，齿轮的宽度方向各留20mm半精加工余量；

⑸、利用φ10m立车，按照“（4）”步骤中画好的加工线，粗加工外圆及端面，表面粗糙度不小于6.3μm；

⑹、将组装的大齿轮重新拆开两半，分别对外圆及对口端面进行探伤检查，确认无裂纹缺陷后，进行正火处理，消除应力，最后割掉拉筋；

第三步：半精加工工艺

⑴、分别画两半齿轮对口平面半精加工线，半精加工线距离对口平面的公称设计尺寸的位置为5mm；

⑵、上镗床按照半精加工线的位置加工对口平面，粗糙度不小于3.2μm；