专利名称：将厚钢板制成齿条的加工方法
技术领域：
本发明涉及用于提升的齿条加工工艺，更具体地说，涉及一种将厚钢 板制成齿条的加工方法。
背景技术：
目前，用于大型构件提升之用的齿条为传动部件，均采用热加工方式
进行制作，如海上自升式钻井平台桩腿所用的齿条，请参阅图l、图2所 示，该类桩腿齿条的加工方法即为直接采用火焰切割的方式将钢板切割成 齿条ll形状后，再与两个腹板12及两个半圆管构件13相焊接成型。然 而，由于采用了火焰直接切割制作齿条11的两侧齿形，使得整个齿形加工 为热加工，齿条的齿面、齿顶以及齿根受热易发生膨胀，容易导致变形且 不易控制，导致齿条周节尺寸不稳定，易超差而报废，并且其齿面、齿顶 以及齿根光洁度也达不到要求，特别是齿面硬度因高热而产生退火现象， 严重影响了齿条质量，大大降低了产品合格率。另外，由于该齿条ll采用 的是进口产品，还存在价格高、交货期长等缺点。
综上所述，目前现有的提升齿条普遍存在上述缺点，已经严重制约了 国内钻井平台的建设及海洋油气开发的进程。
发明内容
针对现有技术中存在的上述的缺点，本发明的目的是提供一种将厚钢 板制成齿条的加工方法，该加工方法能够避免齿条发生变形，提高成品质 量。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
该将厚钢板制成齿条的加工方法的具体步骤如下
A.以厚高强钢板为原料，进行切割并制成用于加工齿条的长条状毛坯；
4B.将长条状毛坯定位在锯钻铣联合加工机床上；
c分别通过锯钻铣联合加工机床上的铣销动力头及立式锯床对长条状 毛坯两侧进行齿形的齿面冷加工；
D.对加工后的齿面进行齿根铣^肖及齿顶倒角的冷加工。
在步骤C中，所述的齿面冷加工方式为环状带式锯切加工方式，具体 步骤如下
Cl.采用铣销动力头在长条状毛坯两侧加工齿根圆孔；
C2.采用立式锯床在长条状毛胚两侧进行锯切加工齿条齿面。
在步骤C2中，所述的立式锯床沿锯床与直条钢呈30°的方向进行锯
切，并锯切至与齿根圆孔相切，形成齿条的齿面。
在步骤A中，所述的长条状毛坯可选用一块厚钢板直接切割制作而成。 在步骤A中，所述的长条状毛坯可选用切割好的两块厚钢板，并通过
上、下两连接板相互焊接在一起而成。
在步骤B中，所述的定位方式具体为将长条状毛坯吊装至锯钻铣联
合加工机床上，采用机械齿形进行定位，并可通过油缸驱动沿直线导轨方
向前进。
在步骤C中，可通过锯钻铣联合加工机床的两侧多台铣销动力头及立 式锯床同时对长条状毛坯进行单边或双边的齿面加工。
在步骤D中，对齿根铣销及齿顶倒角的冷加工，可通过所述的锯钻铣 联合加工机床上的镗铣动力头组合直角铣头进行J加工，也可在立式加工铣 床或数控龙门加工中心上进行加工。
该加工方法还包括加焊半圆管构件的步骤
在所述的步骤A与步骤B之间，将两半圆管构件对称焊接于长条状毛 坯的两侧；
或在所述的步骤D之后，将两半圆管构件对称焊接于加工后的齿条两
在上述技术方案中，本发明的将厚钢板制成齿条的加工方法为先以厚 高强钢板为原料，进行切割并制成用于加工齿条的长条状毛坯；然后将长 条状毛坯定位在.锯钻铣联合加工机床上；再分别通过铣销动力头及立式锯床对长条状毛坯两侧进行齿形的齿面冷加工；最后对加工后的齿面进行齿 根铣销及齿顶倒角的冷加工。由于该加工方法釆用环状带式锯切的方式来 进行齿形加工，使得整个齿形加工为冷加工，避免了齿形受热而发生变形， 保证了齿条质量及齿条周节误差，不但提高了齿面、齿顶及齿根的光洁度， 而且提高了生产效率，降低了成本。
图l是传统海上钻井平台桩腿齿条的径向剖视图2是传统海上钻井平台桩腿齿条的俯视图3是本发明的将厚钢板制成齿条的加工方法的流程图4是本发明中采用锯钻铣联合加工机床进行齿形加工的结构俯视
图5是图4中的A部放大图。
图6a 图6d是采用该加工方法的各实施例所制作的齿条结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。 请参阅图3 图5所示，本发明的将厚钢板制成齿条的加工方法，可用 于加工海上自升式钻井平台桩腿的齿条，以及其它大型构件的提升用齿条。 该加工方法的具体步骤为第一步，以厚高强钢板为原料，进行切割并制 成用于加工齿条的长条状毛坯(见图4中的ll')。其中，釆用的切割方式 可以为普通锯床锯切或者是火焰切割，而上述的长条状毛坯ll'可选用一块 厚高强钢板直接切割制作而成，当然还可以选用切割好的两块厚高强钢板 左右设置，并通过上、下两块连接板12焊接在一起而成，从而使该长条状 毛坯ll'达到制作齿条所需的宽度。请结合图3 图5所示，第二步，将长 条状毛坯ll'定位在锯钻铣联合加工机床1的加工平台上。在该步骤中，定
位的具体方式为，先将长条状毛坯ir吊装至锯钻铣联合加工机床i上，然 后采用机械齿形进行定位，并可通过锯钻铣联合加工机床1上的油缸驱动，
可使长条状毛坯.11'沿加工平台上的直线导轨5方向前进。上述的机械齿形定位方式具体为在加工平台的下平台上制作一齿形模板(共7个齿距)，
而上平台连接进给油缸(行程为一个齿距)和定位油缸(定位油缸为双头 顶出，顶头类似齿形，起导向作用)，当进给油缸每走一个齿距时，定位 油缸就进行定位一次，从而保证了精度。第三步，分别通过锯钻铣联合加
工机床1上的铣销动力头2及立式锯床3对长条状毛坯11'两侧进行齿形 的齿面冷加工。该齿面冷加工采用环状带式锯切方式，具体步骤为先采 用锯钻铣联合加工机床l上两恻的铣销动力头2在长条状毛坯11'两侧加 工齿根圆孔lll，该齿根圆孔111的作用是有利于加工齿根铣削、齿顶倒 角以及锯切后的锯条31退刀；然后在采用设于锯钻铣联合加工机床1两侧
的立式锯床3在长条状毛胚lr两侧进行锯切加工齿条齿面。上述的环状带
式锯切是该立式锯床3的锯条31锯切型式，可根据已钻好的齿根圆孔111, 并沿该立式锯床3与长条状毛坯ll'呈30°的方向(即图5中虛线箭头方 向)进行锯切推进，直到锯切至与齿根圆孔lll相切后退刀，从而形成齿 条齿面112。当然，可釆用多台上述铣销动力头2及立式锯床3分别对称 设于锯钻铣联合加工机床1的两侧，从而能够同时进行长条状毛坯ll'的单 边或双边的齿面加工，以提高加工效率。在此需要说的是，上述的锯钻铣 联合加工机床1主要包括用于定位长条状毛坯的加工平台、以及用于加工 的铣削动力头2、立式锯床3以及镗销动力头组合直角销头4等机构，由 于该锯钻铣联合加工机床1已另案申请，其详细结构及原理在此不再赘述。 采用该锯钻铣联合加工机床1的优点是，加工精度高、加工齿形表面质量 好、齿条周节误差小、效率高。第四步，对步骤三中加工后的齿面进行齿 根铣销及齿顶倒角的冷加工。该步骤可直接在锯钻铣联合加工机床l上通 过镗销动力头组合直角销头4进行加工，当然也可选用立式加工铣床或数 控龙门加工中心等加工设备进行，并以前者为较佳，从而完成该齿条的加 工。
若是进行的海上钻井平台桩腿齿条加工，根据桩腿齿条的结构以及加 工工艺，该齿条还需要加焊半圆管构件13,因此，在本发明的一实施例中， 与半圆管构件13相焊接的步骤可在齿面加工之前(即在上述步骤一与步骤 二之间)，也可在齿形加工完成之后(即在步骤四之后)。前者是将两半
7圆管构件13对称焊接于切割并制成的长条状毛坯11'的两侧，从而与长
条状毛坯ll' 一起吊置在锯钻铣联合加工机床l上进行齿形冷加工；而后 者是在齿根铣销及齿顶倒角完成后，将两半圆管构件13直接对称焊接于齿 条两侧即可。请参阅图6a 图6d所示，图6a所示为采用一块厚钢板制作 的齿条，图6b为采用两块厚钢板通过连接板相焊接制作的齿条，图6c为 采用一块厚钢板制作并焊接有半圆管构件的齿条，图6d为釆用两块厚钢板 制作并焊接有半圆管构件的齿条。
本发明的将厚钢板制成齿条的加工方法，由于釆用了先进行切割制作 长条状毛坯，后进行齿形的冷加工，避免了齿形受热而发生变形，保证了 齿条质量，并且通过环状带式锯切的方式进行齿形加工，不但提高了齿面 的光洁度，而且提高了生产效率，降低了成本，不但可用于海上自升式钻 井平台的桩腿齿条加工，而还可作为今后海洋钻井平台桩腿采用斜齿、人 字齿的探索，为钻井平台的建造和技术发展提供了有利条件。另外，该加 工方法同样还适用于其它大型构件的提升齿条的加工。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说 明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围 内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种将厚钢板制成齿条的加工方法，其特征在于，该加工方法的具体步骤如下A.以厚高强钢板为原料，进行切割并制成用于加工齿条的长条状毛坯；B.将长条状毛坯定位在锯钻铣联合加工机床上；C.分别通过锯钻铣联合加工机床上的铣销动力头及立式锯床对长条状毛坯两侧进行齿形的齿面冷加工；D.对加工后的齿面进行齿根铣销及齿顶倒角的冷加工。
2. 如权利要求l所述的将厚钢板制成齿条的加工方法，其特征在于， 在步骤C中，所述的齿面冷加工方式为环状带式锯切加工方式，具体步骤如下Cl.釆用铣销动力头在长条状毛坯两侧加工齿根圆孔；C2.采用立式锯床在长条状毛胚两侧进行锯切加工齿条齿面。
3. 如权利要求2所述的将厚钢板制成齿条的加工方法，其特征在于 在步骤C2中，所述的立式锯床沿锯床与直条钢呈30°的方向进行锯切，并锯切至与齿根圆孔相切，形成齿条的齿面。
4. 如权利要求l所述的将厚钢板制成齿条的加工方法，其特征在于 在步骤A中，所述的长条状毛坯可选用一块厚钢板直接切割制作而成。
5. 如权利要求l所述的将厚钢板制成齿条的加工方法，其特征在于 在步骤A中，所述的长条状毛坯可选用切割好的两块厚钢板，并通过上、下两连接板相互焊接在一起而成。
6.如权利要求l所述的将厚钢板制成齿条的加工方法，其特征在于， 在步骤B中，所述的定位方式具体为将长条状毛坯吊装至锯钻铣联合加工机床上，采用机械齿形进行定位，并可通过油缸驱动沿直线导轨方 向前进。
7. 如权利要求l所述的将厚钢板制成齿条的加工方法，其特征在于 在步骤C中，可通过锯钻铣联合加工机床的两侧多台铣销动力头及立式锯床同时对长条状毛坯进行单边或双边的齿面加工。
8. 如权利要求l所述的将厚钢板制成齿条的加工方法，其特征在于 在步骤D中，对齿根铣销及齿顶倒角的冷加工，可通过所述的锯钻铣联合加工机床上的镗铣动力头组合直角铣头进行加工，也可在立式加工铣 床或数控龙门加工中心上进行加工。
9. 如权利要求l所述的将厚钢板制成齿条的加工方法，其特征在于， 该加工方法还包括加焊半圆管构件的步骤在所述的步骤A与步骤B之间，将两半圆管构件对称焊接于长条状毛 坯的两侧；或在所述的步骤D之后，将两半圆管构件对称焊接于加工后的齿条两侧。
全文摘要
本发明公开了一种将厚钢板制成齿条的加工方法，该加工方法的特点全部的加工都是在特制的锯钻铣联合加工机床上完成，并采用环形带式锯切加工齿形，使得整个齿形加工为冷加工，消除了目前世界上用氧割热加工齿形，而导致齿条受热发生变形的影响，不但使齿面光洁度达到要求，还保证了齿条周节误差，而且提高了生产效率。采用该方法加工的齿条可供海上自升式钻井平台以及其它大型构件提升之用。
文档编号B23F17/00GK101549421SQ20091004828
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月26日 优先权日2009年3月26日
发明者丁泽林, 张建勇, 平 江, 王善明, 管彤贤, 蔡军权, 邬显达 申请人:上海振华港口机械(集团)股份有限公司;浙江晨龙锯床股份有限公司