矿用磨机大齿轮加工工艺简介

李卓 彭宇 李建维 韩菲 胡延涛

【摘 要】我公司加工矿用磨机大齿轮的加工工艺，采取这样的一种三车两铣齿的加工方法，不但可以检查工件所存在的缺陷，并且可以及时修复，还可以使工件的铸造应力及加工应力及时得到释放，减少了大齿轮在加工使用过程中的变形量，使得装配也比较简单方便，大大的提高了生产和安装效率。本文介绍了矿用磨机大齿轮的主要加工工艺及加工工艺在实际生产中的应用，对于指导实际生产及控制产品质量起到了关键作用。

【关键词】大齿 加工工艺 三车两铣齿

1 引言

矿用磨机大齿轮是矿用磨机的关键传动部件，主要是电动机带动小齿轮转动，而后小齿轮带动装在筒体上的大齿轮转动，从而使磨机进行转动。大齿轮与端盖、筒体把合，大齿轮的加工精度尤其重要，大齿轮精度的高低直接决定着磨机的工作性能、承载能力及使用寿命。我公司加工矿用磨机的大齿轮一般采取三车两铣齿的加工方法，经过长期的实践证明，这种方法是很合理也是很有参考价值的一种加工工艺。

2 大齿轮机加工工艺流程

毛坯--划线--粗铣结合面--钻结合面螺栓孔（留余量并用工艺螺栓把合在一起）--粗车（如有缺陷可在技术要求范围内补焊）--加工面UT（加工面超声波探伤）--拆开--调质处理--半精铣结合--把合--半精车--拆开--精铣结合面--扩螺栓孔到图纸尺寸--钻铰定位销孔--把合--粗铣齿（松压板和螺栓）--精车--精铣齿（磨齿）--齿部表面PT（齿面渗透探伤）--拆开--加防变形保护工装。

3 大齿轮机加工工序

3.1 半齿轮加工工序

（1）按铸造工艺铸坯；（2）划线工序：按毛坯的均匀性划结合面的加工线（注意：要控制轮缘厚度，保证两个或者四个半齿轮一致）；（3）铣工序：工件一端面上铣床，按线校正，粗铣结合面，均留余量4mm；（4）划线工序：划一件半齿轮结合面上把合孔加工线；（5）镗工序：工件一端上镗床，结合面找正，按已划好线的半齿轮结合面上把合孔均按小于孔径10mm的孔镗出并背面锪平；（6）钻工序：按已钻好孔的一件半齿轮号划另一件半齿轮结合面上把合孔均按小于孔径10mm钻出并背面锪平；（7）钳工序：1）将两件或四件半齿轮沿结合面贴合对正，用工艺螺栓和螺母把合在一起，并对结合缝隙不加工处采用点焊加牢；2）使结合缝隙通过中心划外圆和两端面的加工线。在将两个或四个半齿轮组合到一起时，组对好后再加工内外圆及各端面，这是车削工件最重要的工序之一，为保证车削过程中及加工完成后工件不变形，各部位尺寸、形状、位置精度均须达到图纸要求。

3.2 大齿轮加工工序

（1）粗车：a.上车床按线找正，粗车外圆、内孔、止口及端面露出金属光泽即可，保证单边余量不少于10mm（如有缺陷可在技术要求范围内补焊）；b.倒转找正，粗车外圆、内孔、止口及端面露出金属光泽即可，保证单边余量不少于10mm（如有缺陷可在技术要求范围内补焊）。（2）钳工序：1）将工件拆开；2）对工件进行时效处理3-5天，其目的是消除工件粗加工之后的应力；（3）焊工序：焊拉筋防止热处理变形，拉筋尺寸和材料与原拉筋保持一致，焊接时双面打坡口；（4）调质：对工件进行调质处理；（5）钳工序：割除拉筋并划结合面加工线；（6）铣工序：工件上铣床，按线找正，铣结合面留余量2mm；（7）钳工序：将两个或四个半齿轮对正，把合在一起，并在不加工处点焊牢固；（8）车工序：1）工件一端面上车床，外圆和端面找正，夹紧力不必过大，以防变形，半精车外圆、内孔及止口，单边余量5mm，直径10mm，半精车端面留余量2mm，粗糙度Ra 6.3，R圆弧不车，并在端面分度圆处车出一圈0.5mm的V型圆线；2）倒转工件，外圆找正，半精车端面和止口，端面留2mm余量，止口每面留余量5mm，直径10mm，粗糙度Ra 6.3，R圆弧不车；（9）钳工序：1）将大齿轮拆开，振动时效；2）自然时效3-5天；3）划一件半齿轮的锥销孔的加工线；（10）镗工序：1）方箱上镗床，在两端结合面上分别用百分表在水平和垂直方箱上找正，扩镗一件半齿轮结合面上把合孔及锥销孔均按小于孔径1mm镗出背面锪平；2）精铣两件或四件半齿轮的结合面，铣平为止。（检查变形量，如超过1mm，经技术员同意后再精铣，铣平为止）；（11）钳工序：按已经钻好孔的一件半齿轮号划另一件半齿轮结合面上四个锥销孔的加工线；（12）镗工序：1）方箱上镗床，在两端结合面上分别用百分表在水平和垂直方箱上找正，扩镗一件半齿轮结合面上把合孔及锥销孔均按小于孔径1mm镗出背面锪平；2）精铣两件或四件半齿轮的结合面，铣平为止。（检查变形量，如超过1mm，经技术员同意后再精铣，铣平为止）；（13）钳工序：1）将两件或四件半齿轮各把合孔和销孔周围的毛刺清理干净，然后沿结合面贴合对正并把合在一起：2）同铰锥销孔后装入锥销和螺母，塞尺检查结合缝隙达图纸技术要求；3）结合缝隙不加工处采用点焊加牢；（14）车工序：工件上车床，按外圆和端面严格找正，精车外圆、内孔、止口、端面及环型槽并倒角达图要求，并在端面上于有孔处的中心圆上车出一圈0.2mm的V型圆线；（15）铣工序：1）以内孔端面处0.2mm的V型圆线的端面为基准面上铣床，按图纸要求的形位公差找正，从结合面处对刀，粗铣齿，松开工作台上的全部压板和把合面的全部螺栓消除应力；2）半精铣齿，单边留余量1mm；3）检验有无缺陷，如有缺陷及时修补；4）研磨把合面；5）精铣各齿达图要求；（16）钳工序：1）齿形加工完成后，划各孔及螺孔，但对于铰制孔按图纸要求应与筒体法兰配钻，因此预钻成小孔，待与筒体装配在一起后同镗孔达图纸要求；2）与相关件配钻的孔达图纸要求；（17）最后将大齿轮分开，上好拉紧装置，以便运输。

4 结语

在制定大型铸钢件机加工工艺时，特别是大齿轮这种工件的机加工工艺时，必须围绕着工件的基准面来确定加工工序过程，同时要考虑工件在加工过程中发生的变形情况，因此要增加工件加工时的装卡次数；对于铣齿量较大时，还应该考虑在铣齿前粗铣齿槽，这样有利于减少机床负荷，提高机床寿命。

参考文献：

[1] 王选逵 主编.ISBN.机械制造工艺学[M].机械工业出版社，2007.

[2] 孟少农 主编.机械加工工艺说手册[M].机械工业出版社，1991.

[3] 江旭昌 主编.管磨机大齿轮[M].中国建材工业出版社，1992

[4] 段希祥 主编.碎矿与磨矿[M].冶金工业出版社，2012.