【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精准机加工，具体涉及一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法。
技术介绍
1、风电齿轮箱是风力发电系统的一个重要组成装置，其作用是将叶轮转动产生的扭矩通过联轴器传递给齿轮箱，再通过齿轮箱内部齿轮副，使输出转速增大，并最终连接至发电机。
2、齿圈(如图1所示)是连接箱体和扭力臂的核心部件，齿圈与箱体的连接可靠性直接影响整个增速齿轮箱的使用寿命。因此齿圈与箱体连接采用螺栓加销连接的方式。
3、目前齿圈上销孔的加工工艺步骤如下：先将齿圈与箱体采用止口定位连接后，再通过钻床组合钻铰销孔。该方法可有效保证组合的齿圈与箱体销孔相对位置重合，从而保证齿圈与箱体连接销孔的可靠性。但随着近年风电发展，齿轮箱功率大大增加，齿圈规格的极大增加，目前齿圈销孔加工的工艺方法需要定制非标刀具，价格贵使用寿命短；操作者劳动强度大；工艺的通用性、可靠性差；配作质量稳定性和效率降低低箱体与齿圈之间不具备互换性，装配及管理难度大，后期维护成本高。
4、或者采用龙门加工中心加工，然而龙门加工的加工精度严重依赖龙门加工中心的x、y、z轴的重复定位精度和坐标系建立时采点的精度。因其每加工一个销孔都需要移动x、y、z轴，其运动较复杂，从而易出现定位精度偏差，降低加工精度。通过这种方式加工位置度一般可以达到0.1mm，难以达到0.05mm的更高要求。
5、还有采用高精密大型立式车铣复合加工，但其设备投资大，导致加工成本较高。
6、综上，研发一种加工精度高、加工设备简单、加工工艺便宜的圆周分布高位置度精
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，以解决现有技术中加工精度较低的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，包括如下步骤：(一)定位阶段，包括齿圈与旋转台同轴定位、刀具与销孔加工位置的纵向定位；(二)旋转加工阶段，旋转台带动齿圈旋转定位销孔加工位置，控制刀具纵向移动完成销孔加工。
3、本方案的原理及优点是：
4、1、与现有技术采用龙门加工中心加工齿圈上圆周分布的销孔时加工精度较低而言，本方案通过齿圈与旋转台、刀具与销孔加工位置的双重定位，有效提升销孔加工高位置度和高精度，为圆周分布的销孔加工提供的一种或新的方式，有效提升加工所得齿圈的产品质量，进而提升齿圈与箱体的连接可靠性，进而延长整个增速齿轮箱的使用寿命。
5、2、与现有技术中止口定位连接齿圈后再通过钻床组合钻铰销孔时设备需要定制成本较高而言，本方案齿圈销孔的加工过程中，只需要提前进行齿圈与旋转台、刀具与销孔加工位置的双重定位，而后就是简单地重复“刀具加工销孔-旋转台旋转一定角度-刀具再加工销孔-旋转台旋转一定角度”等步骤，工艺过程简单、控制方便、加工便宜，且加工所得销孔的位置度误差小于0.05mm，显著提升加工精度。
6、3、本方案通过采用旋转台带动齿圈精确旋转一定角度的方式加工齿圈圆周分布的销孔，其相比于龙门加工中心的x轴、y轴、z轴需实时移动配合才能完成销孔加工较为复杂耗能而言，本方案只需要控制旋转台旋转一定角度和控制刀具上下移动较小距离，即可实现齿圈上销孔的高位置度、高精度加工，不仅有效降低能耗、简化控制流程，还能有效降低龙门加工中心的x轴、y轴、z轴移动带来的加工误差，从而有效提升加工精度，提升齿圈产品质量。
7、优选的，所述齿圈与旋转台同轴定位、刀具与销孔加工位置的纵向定位均为使用千分表进行定位。
8、有益效果：本方案采用上述设置，便于降低齿圈及刀具的定位误差，进而提升齿圈上销孔加工的位置度和精度。
9、优选的，所述齿圈与旋转台同轴定位的具体步骤如下：将齿圈以待加工面朝上平放在旋转台上，旋转旋转台的同时采用千分表测量齿圈外圆面位移量，随后调整齿圈的位置，直至齿圈与旋转台同轴。
10、有益效果：本方案采用上述设置，根据千分表测量结果实时调整齿圈的位置，使其与旋转台能同轴转动，便于快速定位齿圈，从而在刀具加工齿圈圆周分布的销孔时能有更高的位置度和精度，实现齿圈上销孔的精准机加工。
11、优选的，所述齿圈与旋转台同轴的判断标准为旋转台旋转180°后千分表测量齿圈外圆面的位移量d≦0.005mm。
12、有益效果：本方案采用上述设置，便于提升齿圈定位精度，从而提升齿圈销孔精加工的精度。
13、优选的，所述齿圈与旋转台同轴定位后，还包括使用固定件将齿圈固定连接在旋转台上；所述旋转台上设有若干平行滑槽，滑槽内滑动连接有紧固件，紧固件包括固定桩、压紧板和固定螺杆，所述压紧板一端与固定桩顶端铰接，压紧板上开有通槽，固定螺杆底部设有方头螺栓，方头螺栓滑动连接在滑槽内，固定螺杆穿过通槽与螺母配合。
14、有益效果：本方案采用上述设置，便于将定位好的齿圈固定在旋转台上，避免其在销孔加工过程中抖动而影响加工精度，且设置平行滑槽，紧固件可在滑槽内滑动调整固定位置，使得旋转台能够适用于不同尺寸齿圈加工时的固定，提升旋转台的加工适应度。
15、优选的，所述刀具连接有刀具驱动装置，所述刀具驱动装置包括顺序连接的支撑柱、横向驱动件和纵向驱动件，所述刀具安装在纵向驱动件底部；横向驱动件与支撑柱、刀具与纵向驱动件均同轴固定，纵向驱动件与横向驱动件垂直固定，所述支撑柱靠近刀具的端面开有喷液孔。
16、有益效果：本方案通过设置支撑柱便于对刀具的空间位置进行支撑，设置横向驱动件便于根据不同齿圈尺寸(如直径)调整刀具的空间位置，设置纵向支撑件，一方面便于根据不同齿圈高度调整刀具的空间位置，另一方面，便于带动刀具纵向加工销孔，而在支撑柱靠近刀具的端面开有喷水孔，便于通过喷液对加工中的刀具和驱动件的电机进行降温冷却，保护刀具及驱动件的同时，还能有效降低刀具温度，避免刀具温度过高影响加工精度。
17、优选的，在(二)旋转加工阶段中，包括控制器对旋转台旋转和刀具加工销孔的控制，所述旋转台下方设有驱动电机，所述控制器与驱动电机、横向驱动件、纵向驱动件和刀具均电连接。
18、有益效果：本方案采用上述设置，便于远程控制刀具对齿圈圆周方向销孔的自动化加工。具体的，在旋转加工过程中，控控制器通过启动升降气缸，将钻铰刀尖端靠近齿圈上表面的销孔加工位置，并以此为初始位置；并将钻铰刀升降路程、旋转台的旋转角度等信息输入plc控制器中；随后控制器启动纵向驱动件驱动刀具向下移动的同时启动刀具旋转加工销孔，待加工完一个销孔后，控制器停止刀具旋转，并控制纵向驱动件驱动刀具向上移动至初始位置；随后，控制器控制驱动电机启动，使得旋转台旋转一定角度至相邻销孔加工位置对准刀具中轴。而后重复控制刀具加工销孔和旋转台旋转一定角度，即可实现齿圈圆周方向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：(一)定位阶段，包括齿圈与旋转台同轴定位、刀具与销孔加工位置的纵向定位；(二)旋转加工阶段，旋转台带动齿圈旋转定位销孔加工位置，控制刀具纵向移动完成销孔加工。
2.根据权利要求1所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述齿圈与旋转台同轴定位、刀具与销孔加工位置的纵向定位均为使用千分表进行定位。
3.根据权利要求2所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述齿圈与旋转台同轴定位的具体步骤如下：将齿圈以待加工面朝上平放在旋转台上，旋转旋转台的同时采用千分表测量齿圈外圆面位移量，随后调整齿圈的位置，直至齿圈与旋转台同轴。
4.根据权利要求3所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述齿圈与旋转台同轴的判断标准为旋转台旋转180°后千分表测量齿圈外圆面的位移量d≦0.005mm。
5.根据权利要求4所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述齿圈与旋转台同轴定位后，还包括使用固定件将齿圈固
6.根据权利要求5所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述刀具连接有刀具驱动装置，所述刀具驱动装置包括顺序连接的支撑柱、横向驱动件和纵向驱动件，所述刀具安装在纵向驱动件底部；横向驱动件与支撑柱、刀具与纵向驱动件均同轴固定，纵向驱动件与横向驱动件垂直固定，所述支撑柱靠近刀具的端面开有喷液孔。
7.根据权利要求6所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：在(二)旋转加工阶段中，包括控制器对旋转台旋转和刀具加工销孔的控制，所述旋转台下方设有驱动电机，所述控制器与驱动电机、横向驱动件、纵向驱动件和刀具均电连接。
8.根据权利要求7所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述刀具与销孔加工位置的纵向定位包括如下步骤：在齿圈上标记中心对称的销孔一和销孔二，使用千分表使得刀具主轴对准销孔一中心，旋转旋转台180°，使用千分表使得刀具主轴对准销孔二中心，对准过程中通过沿旋转台半径方向横向移动刀具主轴，直至销孔一和销孔二通过旋转台旋转180°后，千分表检测偏移量r≦0.005mm。
9.根据权利要求7所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：在(一)定位阶段中，所述刀具与销孔加工位置的纵向定位为采用工装和千分表辅助定位刀具和销孔加工位置，所述工装为圆环状，上表面中心对称设有销孔三和销孔四，工装外圆面向下设有与齿圈外圆面配合的凸环；所述刀具与销孔加工位置的纵向定位包括如下步骤：使用千分表使得刀具主轴对准销孔三中心，旋转旋转台180°，使用千分表使得刀具主轴对准销孔四中心，对准过程中通过沿旋转台半径方向横向移动刀具主轴，直至销孔三和销孔四通过旋转台旋转180°后，千分表检测偏移量r≦0.005mm。
10.根据权利要求7所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：在(一)定位阶段中，包括设计辅助齿圈和刀具定位的工装，所述工装包括位于内侧的环台和位于外侧的凸起，凸起高于环台，凸起内径面与齿圈外圆面同轴间隙配合；环台上表面中心对称设有销孔三和销孔四；所述刀具与销孔加工位置的纵向定位包括如下步骤：使用千分表使得刀具主轴对准销孔三中心，旋转旋转台180°，使用千分表使得刀具主轴对准销孔四中心，对准过程中通过沿旋转台半径方向横向移动刀具主轴，直至销孔三和销孔四通过旋转台旋转180°后，千分表检测偏移量r≦0.005mm。
...【技术特征摘要】
1.一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：(一)定位阶段，包括齿圈与旋转台同轴定位、刀具与销孔加工位置的纵向定位；(二)旋转加工阶段，旋转台带动齿圈旋转定位销孔加工位置，控制刀具纵向移动完成销孔加工。
2.根据权利要求1所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述齿圈与旋转台同轴定位、刀具与销孔加工位置的纵向定位均为使用千分表进行定位。
3.根据权利要求2所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述齿圈与旋转台同轴定位的具体步骤如下：将齿圈以待加工面朝上平放在旋转台上，旋转旋转台的同时采用千分表测量齿圈外圆面位移量，随后调整齿圈的位置，直至齿圈与旋转台同轴。
4.根据权利要求3所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述齿圈与旋转台同轴的判断标准为旋转台旋转180°后千分表测量齿圈外圆面的位移量d≦0.005mm。
5.根据权利要求4所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述齿圈与旋转台同轴定位后，还包括使用固定件将齿圈固定连接在旋转台上；所述旋转台上设有若干平行滑槽，滑槽内滑动连接有紧固件，紧固件包括固定桩、压紧板和固定螺杆，所述压紧板一端与固定桩顶端铰接，压紧板上开有通槽，固定螺杆底部设有方头螺栓，方头螺栓滑动连接在滑槽内，固定螺杆穿过通槽与螺母配合。
6.根据权利要求5所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：所述刀具连接有刀具驱动装置，所述刀具驱动装置包括顺序连接的支撑柱、横向驱动件和纵向驱动件，所述刀具安装在纵向驱动件底部；横向驱动件与支撑柱、刀具与纵向驱动件均同轴固定，纵向驱动件与横向驱动件垂直固定，所述支撑柱靠近刀具的端面开有喷液孔。
7.根据权利要求6所述的一种圆周分布高位置度精度销孔加工工艺方法，其特征在于：在(...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘冰，杨帆，张强，
申请(专利权)人：重庆望江工业有限公司江苏分公司，
类型：发明
国别省市：
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