一種大平面零件的高精度平面加工方法
2023-09-23 00:00:50
專利名稱：：一種大平面零件的高精度平面加工方法
技術領域：
：本發明涉及一種機械零件的加工方法，具體來說涉及一種大平面零件的高精度平面加工方法。
背景技術：
：現有機械零部件平面的高精度加工，如船舶主推進軸系中推力軸承上、下殼體平面的加工，其加工質量好壞會直接影響上、下殼體的內檔推力面加工精度，從而影響推力軸承的受力狀況，為推力軸承的正常工作帶來不穩定因素，影響船舶的安全性；並且若上、下殼體的貼合平面加工質量不滿足要求還會導致貼合平面漏油。目前上、下殼體平面的加工一般通過平面磨床加工完成。但平面磨床對工件的外形尺寸有一定要求，如果所加工的平面外形尺寸較大，特別是當加工平面的長、寬尺寸大於1000X1000毫米時，就只能採用相應規格的大型平面磨床進行加工。大型平面磨床設備加工精度高，用時較短，但由於大型平面磨床設備投資大，區域內設備分布少。對於單件或小批量大平面工件加工而言，利用率較低，顯得不夠經濟。在缺少大型磨削加工設備的場合，加工極不方便，更難以及時滿足工件加工的需要。因此對以上零件，通常只有採用傳統的銑削加工+鉗工拂刮的加工方案，即先採用龍門刨床或龍門銑床進行粗加工和半精加工，然後由鉗工拂刮至終極尺寸。該方案不需要投入資金購買設備或製作工裝，對設備精度要求較低，機械加工的要求也較低，但由於銑削加工的精度不能滿足高精度的要求，故需要預留較大的鉗工拂刮餘量，一般約為0.5毫米，使得鉗工拂刮的工作量很大、勞動強度大，加工用時長，在拂刮過程中，還會由於研配過程中的拉傷，導致殼體需要反覆拂刮，使加工周期延長，且不能很好地保證加工精度。
發明內容本發明的目的主要是解決在缺少大型磨削加工設備的場合，銑削加工精度低，鉗工拂刮工作量大，加工周期長和加工精度不夠穩定的缺陷和不足，提供了一種加工精度較高，鉗工拂刮量小，加工用時較短的，以銑代磨的大平面零件的高精度平面加工方法。本發明的上述技術問題是通過下述技術方案得以解決的一種大平面零件的高精度平面加工方法，依次包括以下步驟A.將大平面零件毛坯置於龍門刨床或龍門銑床上進行粗加工，對其平面留半精加工餘量；B.將粗加工後的大平面零件置於龍門銑床上，銑削半精加工其平面，留精加工餘量；C.在龍門銑床上的主軸上安裝增速銑頭，並在增速銑頭上安裝平面磨削砂輪，磨削加工其平面至終極尺寸；D.由鉗工拂刮零件的平面，並採用1級平板檢査其平面，直至滿足精度要求。本發明所述步驟B中，對所加工的平面留0.10-0.25毫米的精加工餘量。本發明所述步驟C中，平面磨削砂輪的直徑為100-300毫米。本發明所述步驟C中，精加工時，將增速銑頭的轉速調至2000轉/分鐘，進行粗磨和精磨，粗磨時龍門銑床上Z軸進刀量為0.04毫米，精磨時Z軸進刀量為0.010.02毫米，磨削過程中，每次進刀後的切削麵與前一次的切削麵有2/3以上的重合。本發明中，如果大平面零件與另一大平面零件構成平面摩擦副，則先按步驟A-C分別加工各大平面零件，然後由鉗工分別拂刮兩零件上的平面，並採用1級平板檢査其平面，直至滿足精度要求後，再將兩大平面零件合攏對研，進行局部拂刮修整，直至兩零件的平面貼合精度滿足要求。本發明的優點和有益效果是1.在龍門銑床上安裝增速銑頭附件，並在增速銑頭上加裝平面磨頭進行零件的大平面精加工，再由鉗工進行拂刮和局部修整，即可滿足高精度大平面零件的加工精度要求，加工質量穩定可靠。2.預留的拂刮餘量小，鉗工拂刮的勞動強度降低，加工用時短，生產效率高。3.無需購買大型平面加工設備，投資省，加工成本極低。4.在龍門銑床增速銑頭加裝平面磨削砂輪的以銑代磨加工方式，拓寬了普通龍門銑床的加工範圍，提高了加工精度和能力，為大平面零件的高精度平面加工提供了新的加工工藝路線，並可以推廣應用於超大型平面工件的高精度加工中。具體實施方式下面通過具體實施方式，對本發明的技術方案作進一步的詳細說明。實施例以某船舶主推進軸系推力軸承中上、下殼體的加工為例，來進一步說明本發明的加工方法。上、下殼體是推力軸承的主要承力部件，它們的長X寬X高尺寸均為1900X1700X600毫米，對其平面的精度要求為平面度^0.05，粗糙度^Ral.6，上、下殼體平面接觸時的貼合面積^70%。上、下殼體上貼合平面^70%的加工質量^70%好壞將會影響到推力軸承的受力和密封性能，如果上、下殼體平面加工精度不能滿足要求，將會給推力軸承的正常工作帶來不穩定因素，還會導致上、下殼體貼合平面漏油，影響到船舶的安全性。故採用本發明一種大平面零件的高精度平面加工方法，依次按以下步驟進行加工A.將上、下殼體毛坯分別置於龍門刨床或龍門銑床上進行粗加工，對其平面留2.5毫米的半精加工餘量，然後加工毛坯上的內孔等其它部位；B.將粗加工後的上、下殼體分別置於龍門銑床上，銑削半精加工其平面，留0.10-0.25毫米的精加工餘量，本實施例中留精加工餘量0.15-0.2毫米；C.在龍門銑床上的主軸上安裝增速銑頭，並在增速銑頭上安裝平面磨削砂輪。平面磨削砂輪的直徑為100-300毫米。平面磨削砂輪的直徑可根據加工要求進行選擇，通常，磨頭的直徑較大，則旋轉時磨頭外徑的線速度提高，有利於提高磨削的粗糙度。在本實施例中，平面磨削砂輪選擇型號為WA60KV，BW200X63X32的碗形砂輪，即外徑為200毫米、厚度為63毫米、孔徑為32毫米的碗形砂輪，碗形砂輪的材料是粒度為60的白鋼玉，採用陶瓷粘合劑，硬度為中軟。將磨削砂輪安裝在增速銑頭的連接柄上，如果磨削砂輪直徑較大，則可製作與增速銑頭相配合的連接柄工裝，來安裝磨削砂輪，磨削加工其平面至終極尺寸。磨削精加工時，將增速銑頭的轉速調至2000轉/分鐘，進行粗磨和精磨，粗磨時龍門銑床上Z軸進刀量為0.04毫米，精磨時Z軸進刀量為0.010.02毫米。本實施例中採用二次粗磨後再進行精磨，粗磨時龍門銑床上Z軸進刀量為0.04毫米，精磨時Z軸進刀量為0.015毫米，磨削過程中，每次進刀後的切削麵與前一次的切削麵有2/3以上的重合。精加工後上、下殼體的平面度可達0.050.06，粗糙度可達Ra1.6。D.對於單個零件而言，可由鉗工拂刮零件的平面，並採用1級平板檢査其平面，直至滿足精度要求。由於上、下殼體兩零件構成平面摩擦副，則可由鉗工分別拂刮上、下殼體兩零件上的平面，並採用1級平板檢査其平面，直至滿足平面度芸0.05，粗糙度^Ral.6的精度要求後，再將兩大平面零件合攏對研，進行局部拂刮修整，直至兩零件的平面貼合面積^70%以上。經試驗，按本發明方法所加工的上、下殼體零件的平面加工精度，完全可滿足大比壓動壓潤滑推力軸承的使用要求。以下從技術經濟等方面將本發明方法與現有的其他高精度大平面加工方法進行比較表l:加工周期對照表tableseeoriginaldocumentpage6表2:加工費用對照表tableseeoriginaldocumentpage6設備費用(元)》500萬工裝費(元)3000表3:加工精度對照表tableseeoriginaldocumentpage7參見表l、表2和表3可見，相對其它加工方法，本發明具有加工成本低，工人勞動強度低，加工精度較高、工期短，生產效率高的特點，並且不需要購買新的加工設備，對設備精度要求低，加工方法簡便，靈活，工藝適應性好，為高精度大平面零件的平面加工提供了強有力技術保障。可以在各種大平面或超大平面工件的高精度平面加工中廣泛推廣使用。權利要求1.一種大平面零件的高精度平面加工方法，其特徵在於依次包括以下步驟A.將大平面零件毛坯置於龍門刨床或龍門銑床上進行粗加工，對其平面留半精加工餘量；B.將粗加工後的大平面零件置於龍門銑床上，銑削半精加工其平面，留精加工餘量；C.在龍門銑床上的主軸上安裝增速銑頭，並在增速銑頭上安裝平面磨削砂輪，磨削加工其平面至終極尺寸；D.由鉗工拂刮零件的平面，並採用1級平板檢查其平面，直至滿足精度要求。2.根據權利要求1所述的一種大平面零件的高精度平面加工方法，其特徵在於所述步驟B中，對所加工的平面留0.10-0.25毫米的精加工餘量。3.根據權利要求1所述的一種大平面零件的高精度平面加工方法，其特徵在於所述步驟C中，平面磨削砂輪的直徑為100-300毫米。4.根據權利要求1所述的一種大平面零件的高精度平面加工方法，其特徵在於所述步驟C中，精加工時，將增速銑頭的轉速調至2000轉/分鐘，進行粗磨和精磨，粗磨時龍門銑床上Z軸進刀量為0.04毫米，精磨時Z軸進刀量為0.010.02毫米，磨削過程中，每次進刀後的切削麵與前一次的切削麵有2/3以上的重合。5.根據權利要求1所述的一種大平面零件的高精度平面加工方法，其特徵在於如果大平面零件與另一大平面零件構成平面摩擦副，則先按步驟A-C分別加工各大平面零件，然後由鉗工分別拂刮兩零件上的平面，並採用1級平板檢查其平面，直至滿足精度要求後，再將兩大平面零件合攏對研，進行局部拂刮修整，直至兩零件的平面貼合精度滿足要求。全文摘要一種大平面零件的高精度平面加工方法，涉及機械零件的加工，依次包括以下步驟A.將大平面零件毛坯置於龍門刨床或龍門銑床上進行粗加工；B.將粗加工後的大平面零件置於龍門銑床上，銑削半精加工其平面；C.在龍門銑床上的主軸上安裝增速銑頭，並在增速銑頭上安裝平面磨削砂輪，磨削加工其平面至終極尺寸；D.由鉗工拂刮零件的平面，直至滿足精度要求。加工成本低，工人勞動強度低，加工精度較高、工期短，生產效率高，並且對設備精度要求低，加工方法簡便，靈活，工藝適應性好，可以在各種大平面或超大平面工件的高精度平面加工中廣泛推廣使用。文檔編號B24B7/10GK101209532SQ20071016896公開日2008年7月2日申請日期2007年12月20日優先權日2007年12月20日發明者嚴國輝,閻崇達,英陳,韓兵強,黃西玲申請人:武漢船用機械有限責任公司