一种超大变径替打环的加工方法技术

本发明专利技术属于大型锻件机械加工技术领域，具体涉及一种超大变径替打环的加工方法。具体包括如下步骤：（1）对工件进行找正；（2）设定工件的小头端外径基准线；设定两条工件高度基准线作为上下基准线，上下基准线之间的垂直间距为10mm；（3）半精加工小头端平面、外径及R弧面，观察性能热处理后带来的氧化皮情况，通过下压上下基准线，将氧化皮全部清除为止，并得到最终高度的基准线；（4）半精加工内径；（5）精加工大头端外径；（6）翻转工件，以小头端平面为基准，精加工大头端平面以及卡爪剩余大头端外径部分；（7）精加工内径。该超大变径替打环实现大头端与小头端等壁厚加工的同时还保证高精度尺寸公差及形位公差；且周期短、效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种超大变径替打环的加工方法


[0001]本专利技术属于大型锻件机械加工
，具体涉及一种超大变径替打环的加工方法。

技术介绍

[0002]海洋液压打桩锤是海上风电、海洋平台、桥梁等海洋工程施工的关键设备，而且在建设中的应用也越来越广泛；已经开发应用的全液压打桩机具有作业质量高和作业效率高的双重特点。随着海上风电的迅猛发展，海洋液压打桩锤需求呈现爆发式增长。打桩锤用大锻件替打环作为一种大型异形环锻件，是打桩锤将锤击力传递到大型单柱桩的重要传力部件，设计寿命一般为捶打200根桩。打桩锤以6毫米的贯入速度，24
‑
30spm的打击频率进行沉桩作业，在使用过程中需承受较大的交变冲击载荷。目前对于该类大锻件的制造，从冶炼到精加工结束需要近8个月的加工周期，其中，精加工耗时25天左右，若考虑到费损或其它因素影响，加工周期可能会更加漫长。
[0003]因此针对上述情况，有必要提供一种超大变径替打环的加工方法来提高超大变径替打环加工精度及加工效率，确保装配要求以及恶劣工况下的服役。

技术实现思路

[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种超大变径替打环的加工方法，具体是通过对经过性能热处理的超大变径替打环锻件进行精加工。该工艺不仅全部去除了经过性能热处理后的超大变径替打环锻件表面布满的氧化皮，而且进一步提高了精度(尺寸公差
±
1mm，形位公差0.8mm)、缩短了近10
‑
16天的精加工周期，确保质量的同时还提高了效率。
[0005]本专利技术采用了“净近式”加工方法，对超大变径替打环进行整体精加工。因性能热处理余量确定以后，工件在过程中的变形量随尺寸的变化而变化；另外，因替打环锻件为变径变截面大锻件，上下端面表面积不同，而该类锻件在性能要求上与上下端面的去除量有着极强的依赖性，因此本专利技术依据整体净近式的加工思路，与热加工成型有着异曲同工之妙，实施“净近式”加工工艺方法，能够实现超大变径替打环的整体精加工。
[0006]本专利技术提供的一种超大变径替打环的加工方法，包括如下步骤：
[0007](1)对工件进行找正；
[0008](2)设定工件的小头端外径基准线；设定两条工件高度基准线作为上下基准线，上下基准线之间的垂直间距为10mm；
[0009](3)半精加工小头端平面、外径及R弧面，观察性能热处理后带来的氧化皮情况，通过下压上下基准线，直到将氧化皮全部清除为止，并得到最终高度的基准线；
[0010](4)半精加工工件内径；
[0011](5)精加工大头端外径；
[0012](6)翻转工件，以小头端平面为基准，精加工大头端平面以及卡爪剩余大头端外径部分；
[0013](7)精加工内径。
[0014]进一步的，步骤(1)对工件进行找正的具体的方法如下：
[0015]将工件大头端朝下放置，对工件进行找正，对大头端外径及小头端外径使用百分表找正工件，百分表表头空隙误差控制在0
‑
5mm范围内，校准工件的圆心；
[0016]步骤(2)的具体方法如下：
[0017]设定工件的小头端外径基准线，在工件小头端外径车出一个基准圆，作为小头端外径的基准线；设定工件的两条工件高度基准线，将小头端外径车0.5mm深槽处，作为Z坐标原点的下基准线位置；在下基准线的上方10mm处，将小头端外径车0.5mm深槽处作为Z坐标原点的上基准线位置。
[0018]步骤(3)的具体方法如下：
[0019]在Z轴零点上基准线设置Z＝0，X零点以小头端外径为基准像内移动10mm设置零点，采用数控立车进行编程，半精加工小头端平面、外径及R弧面，观察工件氧化皮情况，每走完一刀后X轴进刀4mm继续设置原点进行加工，过程中若仍存在氧化皮，可继续下压上下基准线以及小头端外径的基准线，直到将氧化皮全部清除为止。
[0020]步骤(4)半精加工工件内径的具体要求为：加工至工件内径留有单边5mm的余量并翻转工件。
[0021]步骤(5)精加工大头端外径中，所述的大头端外径为大头端卡爪夹持以上部分外径。
[0022]步骤(6)的具体方法如下：
[0023]将翻转后的工件以小头端平面为基准定位，使用百分表以大头端外径找正工件至误差小于1mm，精加工大头端平面以及卡装剩余大头端外径部分，若大头端平面仍存在氧化皮，继续以2mm的尺寸下压基准线，直到将氧化皮全部清除为止。
[0024]步骤(7)精加工工件内径的具体方法如下：
[0025]设定工件的两条工件高度基准线，在大头端外径车0.5mm深槽处，作为Z坐标原点的下基准线位置；在下基准线的上方10mm处，在大头端外径车0.5mm深槽作为Z坐标原点的上基准线位置。后精加工工件内径完成最终精加工；最终精加工的车床转速为2.4
‑
3.2rad/min，设定进给量为0.5mm/min，设定吃刀量为0.3
‑
0.5mm，能够实现工件表面粗糙度达Ra3.2的质量要求。
[0026]本专利技术可以达到的技术效果是：
[0027]1.精度更高。本专利技术采用“净近式”加工方法，对超大变径替打环进行整体精加工；所制造的超大变径替打环锻件，不仅能够实现大头端外径、小头端外径及内径的等厚加工，而且能够保证加工精度达到尺寸公差
±
1mm，形位公差0.8mm，相较现有技术，尺寸公差精进1mm左右，形位公差精进0.7mm左右，效果十分显著；
[0028]2.大大缩短精加工的加工周期。本专利技术仅需将工件翻转一次，精加工耗时10
‑
12天，与现有技术相比缩短了近10
‑
16天，效率得到显著提高；且质量有保证，表面质量极好，表面粗糙度仅为Ra3.2，远优于现有技术产品及表面粗糙度＞Ra 4.2的对比例，为日后批量化生产提供有力的工艺技术保障；
[0029]3.降低了工艺成本。由于本专利技术超大变径替打环精加工耗时短，综合加工成本也低，与现有工艺相比，能节省约20余万元，具有很好的经济效益。
附图说明
[0030]图1为超大变径替打环锻件成品示意图；
[0031]图2为超大变径替打环成品在锻件毛坯的余量图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施方式来对本专利技术作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本专利技术，但并不以此限制本专利技术。
[0033]实施例1
[0034]一种超大变径替打环锻件的加工方法，包括以下步骤：
[0035]S1划线
[0036]将工件置于平台上，垫平工件，划出工件中心十字线，并画出工件高度位置线。
[0037]S2采用10米数控立车，对工件进行精加工
[0038]S2.1对机床工作台校水平，校正滑枕的垂直度，以保证机床加工精度；
[0039]S2.2在立车转盘上放置八块等高垫铁，将工件大头端朝下放置于等高垫铁上，使用百分表对工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超大变径替打环的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）对工件进行找正；（2）设定工件的小头端外径基准线；设定两条工件高度基准线作为上下基准线，上下基准线之间的垂直间距为10mm；（3）半精加工小头端平面、外径及R弧面，观察性能热处理后带来的氧化皮情况，通过下压上下基准线，直到将氧化皮全部清除为止，并得到最终高度的基准线；（4）半精加工工件内径；（5）精加工大头端外径；（6）翻转工件，以小头端平面为基准，精加工大头端平面以及卡爪剩余大头端外径部分；（7）精加工内径。2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤（1）中对工件进行找正的方法为：对大头端外径及小头端外径使用百分表找正工件，百分表表头空隙误差控制在0
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5mm范围内，校准工件的圆心。3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤（2）中设定基准线的方法为：在工件小头端外径车出一个基准圆，作为小头端外径的基准线。4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤（2）设定工件的两条高度基准线的方法为：将工件小头端外径车0.5mm深槽处，作为Z坐标原点的下基准线位置；在下基准线的上方10mm处，将小头端外径车0.5mm深槽作为Z坐标原点的上基准线位置。5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤（3）中，先在Z轴零点上基准线设置Z=0，X零点以小头端外径为基准向内移动10mm设置零点，采用数控立车进行编程，再观...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兰潇，任秀凤，银伟，赵丽美，赵兴明，王进德，郑永强，董云龙，赵方娜，马天坤，万传铭，石鹏程，李培福，
申请(专利权)人：伊莱特能源装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：