专利名称：风力发电机机座的加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电机机座的机械加工工艺，属于机械加工的技术领域。
背景技术：
目前风力发电机机座的机械加工，一般采用立式车床或落地镗铣床分二次装夹进行机械加工。由于风力发电机机座是用6-20mmQ235或Q 345C钢板卷圆后，两端焊上圆的法兰，焊接成结构件，整体钢性较差，装夹时容易变形(工件较大Φ IOOOmmX 1300mm以上)。 因此在机械加工时存在加工效率低(每台加工时间需24小时以上)、加工精度差(同轴度 Φ0. IOmm左右，圆柱度Φ IOOOmm有O. 15mm左右)等问题,达不到机座设计要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种风力发电机机座的加工工艺，采用两端面平面和各台阶状内孔的机械加工在一次装夹的状态下完成，保证了机座各部位台阶状内孔的同轴度；缩短了加工时间；达到了机座设计的精度要求。按照本发明提供的技术方案，风力发电机机座的加工工艺采用以下工艺步骤一、铣底脚工序I、机座用6-20mmQ235或Q 345C钢板卷圆后，两端焊上圆的法兰，焊接成机座；2、焊工艺块在机座的一端端面平面上焊4块工艺块；工艺块为20mmQ235钢板割制而成；3、划线将焊接好工艺块的机座水平放置在划线平台上，机座4个底脚下各垫一副调整垫块，调整调整垫块使机座轴心线平行于划线平台，找出内孔的中心；在机座两侧划机座中心线；在4个底脚侧面划出机座中心高加工线；4、一次装夹在落地镗铣床的回转工作台上放置4块调整垫块，将机座水平放置在调整垫块上，有工艺块的端面朝向落地镗铣床的主轴箱；调整调整垫块使机座两侧的中心线平行于回转工作台的台面O. IOmm以内，调整回转工作台使机座的内孔中心线和落地镗铣床主轴中心线同轴；锁紧回转工作台；5、铣基准面粗铣用Φ200πιπι、75°铣刀盘，350-400转/min，对4个工艺块进行统加工；走刀速度50-60mm/min ;切屑量2_2. 5mm ；6、铣基准面精铣用Φ200πιπι、75°铣刀盘，600转/min，走刀速度96mm/min，切屑量O. 3mm ；7、二次装夹将铣好工艺块的机座垂直放置在回转工作台上，工艺块接触工作台面；机座底脚的平面朝向主轴箱，用压板将机座压紧；8、调整转动回转工作台，使机座底脚平面和X轴平行，锁紧回转工作台；9、铣底脚平面用Φ 200mm,75°铣刀盘，粗铣350-400转/min，刀片YT5，对机座底脚平面进行铣加工；走刀速度50-60mm/min ;切屑量2_2. 5mm ;精铣600转/min，走刀速度96mm/min，切屑量O. 3mm ;铣底脚平面铣至底脚侧面划出机座中心高的加工线；
10、拆除机座，用Φ 150角向砂轮去除工艺块；二、粗镗机座台阶状内孔、各台阶及两端面平面I、吊装将机座水平放置在T90120数显电机座专用镗夹具上，内孔朝向镗轴；2、调整用镗夹具上的紧定螺丝调整机座两端内孔水平方向的位置，使水平方向的切削余量一致；3、加工按粗加工工艺图对两端面平面和内孔、各台阶进行机械加工；切削端面平面时用刀片切削，切削端面平面线速度94m/min ;走刀速度O. 25mm/转；切削内孔及各台阶线速度201m/min,走刀速度O. 25mm/转；单面切削量3_5mm,用阜化液进行切削冷却；4、自然消除切削应力粗加工好的机座，自然放置在木架上3-7天，自然消除切削应力；三、半精镗机座内孔、各台阶及两端面平面I、吊装将机座水平放置在T90120数显电机座机床的专用镗夹具上，内孔朝向镗轴；2、调整镗轴上装百分表，用夹具上的紧定螺丝校机座两端内孔，同轴度小于 O. Imm ；3、加工按半精镗工艺图的要求对两端面平面和内孔及各台阶进行加工；用刀片切削，切削端面平面线速度94m/min ;走刀速度O. 25mm/转；切削内孔及各台阶线速度 201m/min，走刀速度O. 25mm/转；单面切削量I. 2-1. 5毫米；用皂化液进行切削冷却；四、精镗机座内孔、各台阶及两端面平面I、固定半精加工后的机座处于半浮动状态；2、加工按精镗工艺图的要求对两端面平面和内孔及各台阶进行机械加工；用刀片切削，切削端面平面线速度150m/min，走刀速度O. 1-0. 12/转；镗内孔及各台阶线速度220m/min，走刀速度O. 1-0. 12/转；单面切削量O. 3-0. 4mm，用皂化液冷却；3、加工完毕，松开紧定螺丝和压板螺丝，吊下机座放置在木架上即为成品。本发明与技术指标相比具有以下优点I、由于两端面平面和内孔及各台阶的机械加工在一次装夹的状态下完成，保证了机座各部台阶孔的同轴度直径Φ IOOOmm小于O. 03mm (三座标测试)。2、由于采用了较高的线速度，粗糙度可达到Ral. 6 (粗糙度仪测试)。3、精镗时采用半浮动装夹法，圆柱度Φ IOOOmm小于O. 04mm(三座标测)。4、直线长度IOOOmm锥度小于O. 03_。5、由于采用了合理的工艺路线和工艺装备，使加工时间由原来的24小时以上缩短到7小时左右。注风力发电机机座的技术指标是同轴度直线尺寸直径Φ IOOOmm小于 Φ0. 05mm,圆柱度Φ 1000小于O. 06mm,直线长度1000mm维度小于O. 05mm,粗糖度Ra3. 2。
具体实施例方式下面本发明将结合实施例作进一步描述实施例一本发明风力发电机机座的加工工艺采用以下工艺步骤
一、铣底脚工序I、机座1· 5丽水冷式风力发电机机座(圆柱型结构)，用6-20mmQ235 或Q 345C钢板卷圆后，两端焊上圆的法兰，焊接成结构件机座；毛坯尺寸 1700mm(长)X920mm(宽)X 1080mm(高)；内孔的毛还尺寸Φ 790mm,毛还中心高456mm ;水冷式机座内孔为钢板卷成的圆柱体，两端焊上圆的法兰。风力发电机的安装原理是在机座两端安装发电机的端盖，在其内孔中间部位安装电机定子、尾部安装挡风板及冷却风扇。因为所安装的各部件直径尺寸都不相同，所以机座加工时，要根据各部件的直径尺寸和安装位置加工成台阶状的内孔。2、焊工艺块在机座的一端端面平面上焊4块30mmX 30mmX 20mm的工艺块；工艺块为20mm Q235钢板割制而成；3、划线将焊接好工艺块的机座水平放置在划线平台上，机座4个底脚下各垫一副调整垫块，调整调整垫块使机座轴心线平行于划线平台，找出内孔的中心；在机座两侧划机座中心线；在4个底脚侧面划出机座中心高加工线。4、一次装夹在TX6213数显落地镗铣床的回转工作台上放置4块调整垫块，将机座水平放置在调整垫块上，有工艺块的端面朝向TX6213AF落地镗铣床的主轴箱；调整调整垫块，使机座两侧的中心线平行于回转工作台的台面O. IOmm以内，用压板将机座的四脚压紧在回转工作台上；调整回转工作台，使机座的内孔中心线和落地镗铣床主轴中心线同轴； 锁紧回转工作台；5、铣基准面用Φ200πιπι、75°铣刀盘，粗铣350-400转/分，刀片ΥΤ5，对4个工艺块进行纟先加工；走刀速度50-60mm/min ;切屑量2_2. 5mm ；6、精统用Φ200_、75°统刀盘,600转/min,走刀速度96mm/min,切屑量O. 3mm。7、二次装夹将铣好工艺块的机座垂直放置在回转工作台上，工艺块接触回转工作台面；机座底脚的平面朝向主轴箱，在机座内孔穿2根压紧螺丝，一端固定在回转工作台上，另一端用螺母、压板将机座压紧；8、调整转动回转工作台，使机座底脚平面和X轴平行，锁紧回转工作台；9、用Φ 200mm、75°铣刀盘，粗铣350-400转/分，刀片YT5，对机座底脚平面进行统加工；走刀速度50-60mm/min ;切屑量2_2. 5mm ;精统600转/min,走刀速度96mm/min,切屑量O. 3mm ;铣底脚平面铣至底脚侧面划出机座中心高加工线中心高450_α5(ι%πι ；10、拆除机座，用Φ 150角向砂轮去除工艺块； 二、粗镗机座内孔、各台阶及两端面平面I、吊装将机座水平放置在Τ90120数显电机座机床的专用镗夹具上，内孔朝向镗轴；2、调整用专用镗夹具上的紧定螺丝调整机座两端内孔水平方向的位置，使水平方向的切削余量一致；用压板压紧机座底脚。3、加工用专用刀具，按粗加工工艺图对两端面平面和内孔及各台阶进行机械加工；刀片用YBC251 SCMT20404(国产刀片)，切削平端面平面时线速度94m/min ;走刀速度 O. 25mm/转；切削内孔线速度201m/min，走刀速度O. 25mm/转；单面切削量3_5mm，用皂化液进行切削冷却；4、自然消除切削应力粗加工好的机座，自然放置在木架上3-7天，自然消除切削应力；粗镗尺寸a.长度1682mmb.台阶内孔0810mmX281mm第一台阶内孔Φ800^Χ 1038mm 第二台阶内孔Φ 790mm X 60mm 第三台阶内孔，毛还不加工Φ 81 OmmX 303mm 第四台阶内孔三、半精镗机座内孔、各台阶及两端面平面I、吊装将机座水平放置在T90120数显电机座专用镗夹具上，内孔朝向镗轴；2、调整镗轴上装百分表，用专用夹具上的紧定螺丝校机座两端内孔，同轴度小于
O.1mm，将横向的4个紧定螺丝带紧后用压板螺丝压紧机座底脚；3、加工用专用刀具按半精镗工艺图的要求对两端面平面和内孔及各台阶进行机械加工；刀片用YBC251 SCMT20404(国产刀片)，切削端面时线速度94m/min ;走刀速度
O.25mm/转；切削内孔线速度201m/min，走刀速度O. 25mm/转；单面切削量I. 2-1. 5mm ;用皂化液进行切削冷却；半精镗尺寸
a.长度1678mm
b.台阶内孔Φ819mmX 8 mm第一台阶内孔
Φ810 mmX271 mm第二台阶内孔粗镗时已加工
Φ804 mmX 1038 mm第三台阶内孔
Φ790 mmX 60 mm第四台阶内孔，毛坯不加工
Φ 810 mmX 293 mm第五台阶内孔，粗镗时已加工
Φ 819 mmX 8 mm第六台阶内孔四、精镗机座内孔、各台阶及两端面平面I、固定半精加工后的机座，松开压板螺丝，紧定螺丝不能松；用扭力扳手 1-1. 2kg重新旋紧压板螺丝，也可凭手感用手旋螺母至旋不动，用扳手拧螺母180°以内即可，使机座处于半浮动状态；2、加工用专用刀具按精镗工艺图的要求对两端面平面、内孔及各台阶进行机械加工；刀片用TNMG 16048 FNRCP25 (进口刀片肯纳或山特维克)；切削端面平面线速度150m/min,走刀速度O. 1-0. 12/转；键内孔及各台阶线速度220m/min,走刀速度
O.1-0. 12/转；单面切削量O. 3-0. 4mm，用皂化液冷却；精镗尺寸a.长度:1676 士 O. 2mm
b.台阶内孔Φ 820 +0'09O mmX 8 +°’5。mm 第一台阶内孔
Φ810 mmX 270 mm第二台阶内孔粗镗时已加工
Φ 805+0 090 mmX 1039 mm第三台阶内孔
Φ790 mmX 59 mm第四台阶内孔，毛坯不加工
Φ 810 mmX 292 mm第五台阶内孔，粗镗时已加工
Φ 820+0 09o mmX 8+ci'50 mm第六台阶内孔3、加工完毕，松开紧定螺丝和压板螺丝，吊下机座放置在木架上。
实施例二
采用实施例一中所述水冷式风力发电机机座的加工工艺的工艺步骤，可以加工3MW风冷式风力发电机机座；
3MW风冷式风力发电机机座是用20mm-50mm Q235或Q 345C钢板焊接成箱型结构；箱型结构内部由各隔板组成，隔板之间为空腔。其内腔各隔板内孔上安装的部件和水冷机座相同。根据各部件的直径尺寸和安装位置进行加工形成内腔各隔板的各种内孔尺寸。
I、毛坯外形尺寸2120mm(长)X 1300mm(宽)X 1285mm(高)
毛还中心高尺寸638mm
2、方箱内各隔板内孔的毛坯尺寸
第一隔板内孔Φ 11 70mmX40mm
第二隔板内孔Φ 1160mmX 16mm
第三隔板内孔Φ1145_Χ50_
第四隔板内孔Φ 1148mm X 30mm
第五隔板内孔Φ1150ι πιΧ50πιπι
第六隔板内孔Φ 1160mmX 16mm
第七隔板内孔Φ 11 70mmX40mm
3、铣底脚平面至中心高630-0. 20-080mm
4、粗镗各隔板的台阶内孔尺寸
8第一台阶内孔 0 1257 mmX3 mm 在第一块隔板上
第二台阶内孔 mmX 37 mm在第一块隔板上
第三台阶内孔 0 1176 mmX 3 mm在第二块隔板上
第四台阶内孔 0 1168 mmX 13 mm在第二块隔板上
第五台阶内孔 0 1152 mmX 50 mm在第三块隔板上
第六台阶内孔 01155 mmX 30 mm在第四块隔板上
第七台阶内孔 OlISS mmX 50 mm在第五块隔板上
第八台阶内孔 mmX 13 mm在第六块隔板上
第九台阶内孔 mmX 3 mm在第六块隔板上
第十台阶内孔 mmX 37 mm在第七块隔板上
第--■台阶内孔0 1257 mmX 3 mm在第七块隔板上5、半精镗各隔板的台阶内孔尺寸
第一台阶内孔 ①1260 mmX4. 5 mm在第一块隔板上
第二台阶内孔 Oing mmX 35. 5 mm在第一块隔板上
第三台阶内孔 Oing mmX4 mm在第二块隔板上
第四台阶内孔 Oini mmX 12 mm在第二块隔板上
第五台阶内孔 mmX 50 mm在第三块隔板上
第六台阶内孔 OlISS mmX 30 mm在第四块隔板上
第七台阶内孔 mmX 50 mm在第五块隔板上
第八台阶内孔 Oini mmX 12 mm在第六块隔板上
第九台阶内孔 Oing mmX4 mm在第六块隔板上
第十台阶内孔 0 1179 mmX 35. 5 mm在第七块隔板上
第--■台阶内孔0 1260 mmX4. 5 mm在第七块隔板上6、精镗各隔板的台阶内孔尺寸
第一台阶内孔 mmX 5 mm在第一块隔板上 第二台阶内孔 ①1180+ai°5Q mmX 35 mm在第一块隔板上
第三台阶内孔 0 1180+a5°Q讓X4. 5 mm在第二块隔板上
第四台阶内孔①1172+°_5°。mmX 11. 5 mm在第二块隔板上第五台阶内孔 0 1156+ai65Q mmX 50 mm 在第三块隔板上 第六台阶内孔①1159+ck165q mmX 30 mm 在第四块隔板上 第七台阶内孔①1162+ck165q mmX 50 mm 在第五块隔板上 第八台阶内孔 0 1172+°_5。mmX4. 5 mm 在第六块隔板上 第九台阶内孔①1180+°_5。mmX 11. 5mm 在第六块隔板上 第十台阶内孔 ①1180+CK1°5Q mmX 35 mm 在第七块隔板上
第i--■台阶内孔mmX 5 mm 在第七块隔板上实施例三采用实施例一中所述水冷式风力发电机机座的加工工艺的工艺步骤，用 6-20mmQ235或Q 345C钢板卷圆后，两端焊上圆的法兰，焊接成圆柱型结构的2MW水冷式风 力发电机机座；根据各部件的直径尺寸和安装位置进行加工2MW水冷式风力发电机机座。1、外形尺寸长 1650mmX 宽 1 250mmX 高 1345mm2、内孔毛还尺寸840mm3、毛还中心高尺寸505_4、铣底脚平面至中心高尺寸500°_Q.5mm5、粗镗尺寸
a.长度1644mm
b.台阶内孔mmX8 mm第一台阶内孔 O 880 mmX 28 mm 第二台阶内孔
O856 mmX 1457 mm第三台阶内孔
O 840 mm X 60 mm第四台阶内孔，毛还尺寸不加工
O 855 mmX 55 mm第五台阶内孔
O 880 mmX 28 mm第六台阶内孔
O 895 mmX 8 mm第七台阶内孔6、半精镗尺寸
a.长度1640mm
b.台阶内孔mmX8 mm第一台阶内孔
0 880mmX26 mm第二台阶内孔粗加工时已加工
0859mmX 1457 mm第三台阶内孔
0 840mmX 60 mm第四台阶内孔，毛坯不加工
O 855mmX 55 mm第五台阶内孔，粗加工时已加工Φ880 mm X 26 mm
Φ 899 mm X 8 mm7、精镗尺寸
a.长度1638 土O. 2 mm
b.台阶内孔Φ900_°_°9。 mm Φ880 mm X 25mm Φ 860-0' ^o. i9 mm X 1458 mm Φ840 mm X 59 mm Φ 855 mm X 55 mm Φ880 mm X 25 mm Φ90(Γ0.090 mmX8+0.5Q mm
第六台阶内孔，粗加工时已加工第七台阶内孔
mm 第一台阶内孔
台阶内孔粗加工时已加工 :台阶内孔
毛坯尺寸不加工粗加工时已加工粗加工时已加工
第
第
第四台阶内孔， 第五台阶内孔， 第六台阶内孔， 第七台阶内孔。
权利要求
1.一种风力发电机机座的加工工艺，其特征是采用以下工艺步骤一、铣底脚工序(1)、机座用6-20mmQ235或Q345 C钢板卷圆后，两端焊上圆的法兰，焊接成机座；(2)、焊工艺块在机座的一端端面焊4块工艺块；(3)、划线将焊接好工艺块的机座水平放置在划线平台上，机座4个底脚下各垫一副调整垫块，调整调整垫块使机座轴心线平行于划线平台，找出内孔的中心；在机座两侧划机座中心线；在4个底脚侧面划出机座中心高加工线；(4)、一次装夹在落地镗铣床的回转工作台上放置4块调整垫块，将机座水平放置在调整垫块上，有工艺块的端面朝向落地镗铣床的主轴箱；调整调整垫块使机座两侧的中心线平行于回转工作台的台面0. IOmm以内，机座的内孔中心线和落地镗铣床主轴中心线同轴；锁紧回转工作台；(5)、铣基准面粗铣用0200mm、75°铣刀盘，铣刀盘铣削速度350-400转/min，对 4个工艺块进行铣加工；走刀速度50-60mm/min ;切屑量'2-2. 5mm ；(6)、铣基准面精铣用0200mm、75°铣刀盘，铣刀盘铣削速度600转/min，走刀速度96mm/min,切屑量0. 3mm ；(7)、二次装夹将铣好工艺块的机座垂直放置在回转工作台上，工艺块接触回转工作台面；机座底脚的平面朝向主轴箱，用压板将机座压紧；(8)、调整转动回转工作台，使机座底脚平面和X轴平行，锁紧回转工作台；(9)、铣底脚平面用0200mm、75°铣刀盘，粗铣时铣刀盘铣削速度350-400转/ min，刀片YT5，对机座底脚平面进行铣加工；走刀速度50-60mm/min ;切屑量2_2. 5mm ;精铣时铣刀盘铣削速度600转/min，走刀速度96mm/min，切屑量0. 3mm ;铣底脚平面铣至底脚侧面划出机座中心高的加工线；(10)、拆除机座，用①150角向砂轮去除工艺块；二、粗镗机座台阶状内孔、各台阶及两端面平面(1)、吊装将机座水平放置在T90120数显电机座专用镗夹具上，内孔朝向镗轴；(2)、调整用镗夹具上的紧定螺丝调整机座两端内孔水平方向的位置，使水平方向的切削余量一致；(3)、加工按粗加工工艺图对两端面平面和内孔、各台阶进行机械加工；切削端面平面时用刀片切削，切削端面平面线速度94m/min ;走刀速度0. 25mm/转；切削内孔及各台阶线速度201m/min,走刀速度0. 25mm/转；单面切削量3_5mm,用阜化液进行切削冷却；(4)、自然消除切削应力粗加工好的机座，自然放置在木架上3-7天，自然消除切削应力；三、半精镗机座内孔、各台阶及两端面平面(1)、吊装将机座水平放置在T90120数显电机座专用镗夹具上，内孔朝向镗轴；(2)、调整镗轴上装百分表，用夹具上的紧定螺丝校机座两端内孔，同轴度小于 0. Imm ；(3)、加工按半精镗工艺图的要求对两端面平面和内孔及各台阶进行加工；用刀片切削，切削端面平面线速度94m/min ;走刀速度0. 25mm/转；切削内孔及各台阶线速度201m/min,走刀速度0. 25mm/转；单面切削量I. 2-1. 5mm ;用皂化液进行切削冷却；四、精镗机座内孔、各台阶及两端面平面(1)、固定半精加工后的机座处于半浮动状态；(2)、加工按精镗工艺图的要求对两端面平面和内孔及各台阶进行机械加工；用刀片切削，切削端面平面线速度150m/min,走刀速度0. 1-0. 12/转；镗内孔及各台阶线速度 220m/min，走刀速度0. 1-0. 12/转；单面切削量0. 3-0. 4mm，用皂化液冷却；(3)、加工完毕，松开紧定螺丝和压板螺丝，吊下机座放置在木架上即为成品。
2.如权利要求I所述的风力发电机机座的加工工艺，其特征是所述工艺块为 20mmQ235钢板割制而成。
3.如权利要求I所述的风力发电机机座的加工工艺，其特征是所述风力发电机机座的同轴度直径①IOOOmm小于①0. 05mm,圆柱度①IOOOmm小于.0.06mm,直线长度IOOOmm锥度小于0. 05mm,粗糙度Ra3. 2。
全文摘要
本发明涉及一种风力发电机机座的机械加工工艺，属于机械加工的技术领域。其主要采用以下工艺步骤铣底脚工序、粗镗机座台阶状内孔、各台阶及两端面平面、精镗机座内孔、各台阶及两端面平面；加工完毕，松开紧定螺丝和压板螺丝，吊下机座放置在木架上即为成品。本发明由于采用两端面平面和各台阶状内孔的机械加工在一次装夹的状态下完成，保证了机座各部位台阶状内孔的同轴度；缩短了加工时间；达到了机座设计的精度要求。
文档编号B23P13/00GK102581549SQ20121007599
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者周琪生 申请人:无锡圣贝尔机电有限公司