一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法与流程

本发明涉及盾构机主轴承，特别涉及一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法。

背景技术：

1、主轴承作为盾构机的主要承载部件,承受盾构机运转过程中的主要载荷，其状态在很大程度上影响着整个盾构机的使用寿命。相较于普通转盘轴承，盾构机主轴承对齿的精度要求更高，其齿精度要求8级以上。因盾构主轴轴承齿面和齿根的淬火质量（硬度、硬化层深度）是决定其可靠性的重要指标之一，现多对采用中频淬火使盾构机主轴承的齿面和齿根的淬火质量（硬度、硬化层深度）满足高强度、高耐磨性及高可靠性的要求。然淬火后工件变形齿精度等级降低，目前，行业内齿淬火后多采用磨齿加工提高齿的精度，但磨齿加工成本较高、生产周期较长，影响生产效率。且磨削中容易产生烧伤、微裂纹和残余拉伸应力，影响产品质量。

2、因此，找到一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，替代磨齿加工，降低生产成本，提高齿加工效率，确保盾构机主轴承齿的精度等级，保证产品质量。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，包括以下步骤：

3、步骤一：将盾构机主轴承按照工艺流程加工内齿圈；

4、步骤二：粗铣齿加工；

5、步骤三：精铣齿加工；

6、步骤四：齿淬火；

7、步骤五：粗磨/精车找正基准部位；

8、步骤六：细磨/精车硬铣齿找正基准部位；

9、步骤七：硬铣齿加工；

10、步骤八：齿精度进行检测。

11、作为优选的技术方案，步骤一中的工艺流程包括来料验收—粗车—探伤—回火—滚道淬火—滚道硬度、硬化层深度检测—回火—探伤—半精车—粗铣齿—精铣齿—去毛刺、倒角—回火—齿淬火—齿硬度、硬化层深度检测—回火—探伤—粗磨/精车—数控钻孔—细磨/精车—硬铣齿—齿硬度、硬化层深度检测—终磨—软带处理—淬火面硬度、硬化层深度检测—表面处理—提交。

12、作为优选的技术方案，步骤三中，粗铣采用硬质合金刀片，粗铣齿刀盘转速95～105r/min，轴向进给量180～220mm/min，当齿模数<22时，粗铣齿径向切削为全齿，当模数≥22时，粗铣齿分两次进刀，第一次径向进刀为30～35mm，第二次径向进刀至工艺图纸要求粗铣齿齿厚。

13、作为优选的技术方案，步骤二中，精铣采用cbn刀片，精铣齿刀盘转速95～105r/min，轴向进给量300～400mm/min，当齿模数<16时，不隔齿铣削，当齿模数≥16时，隔齿铣削。

14、作为优选的技术方案，步骤四中，齿淬火前，在齿轮切入端的端面齿形上倒角1.5mm×45°，齿淬火后，齿面硬度要求≥50hrc，且齿面硬度差控制在3～4hrc。

15、作为优选的技术方案，步骤六中，细磨/精车硬铣齿找正基准面跳动≤0.10mm。

16、作为优选的技术方案，步骤七中，硬铣齿刀盘转速95～105r/min，硬铣齿轴向进给量200～250mm/min，硬铣齿径向切削深度0.5-0.6mm，铣削厚度0.15～0.30mm，硬铣时，分两次铣削加工。

17、作为优选的技术方案，步骤七中，机床采用高速铣齿机，加工刀片选择成形cbn刀片。

18、作为优选的技术方案，步骤七中，硬铣时，先按跨测齿数加工两个齿，确认公法线尺寸合格后再进行加工，全铣齿刀片应及时更换。

19、作为优选的技术方案，步骤八中，采用三坐标测量机对齿精度进行检测。

20、本申请的有益效果为：1、本发明同现有技术相比能够有效降低生产成本，提高齿加工效率，确保证盾构机主轴承齿的精度等级。

21、2、采用三坐标测量机测量保证测量的准确性。

22、3、硬铣时，分两次铣削加工，第一次铣削能够去掉热处理造成的不规则变形，第二次铣削能够保证加工精度，从而整体上提升铣削精度。

23、4、齿淬火后，齿面硬度要求≥50hrc，且齿面硬度差控制在3～4hrc，能够有效避免由于齿面硬度不均出现软点或软带，影响到齿轮表面粗糙度和精度，并且在齿轮切入端的端面齿形上倒角1.5mm×45°，以避免硬铣齿cbn刀片刚切入一瞬间的冲击和cbn刀片因此而加大磨损和崩刃，起到了保护硬铣齿cbn刀片作用，延长了硬铣齿cbn刀片的使用寿命。

技术特征：

1.一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，其特征在于：步骤一中的工艺流程包括来料验收—粗车—探伤—回火—滚道淬火—滚道硬度、硬化层深度检测—回火—探伤—半精车—粗铣齿—精铣齿—去毛刺、倒角—回火—齿淬火—齿硬度、硬化层深度检测—回火—探伤—粗磨—数控钻孔—细磨/精车—硬铣齿—齿硬度、硬化层深度检测—终磨—软带处理—淬火面硬度、硬化层深度检测—表面处理—提交。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，其特征在于：步骤二中，粗铣采用硬质合金刀片，粗铣齿刀盘转速95～105r/min，轴向进给量180～220mm/min，当齿模数<22时，粗铣齿径向切削为全齿，当模数≥22时，粗铣齿分两次进刀，第一次径向进刀为30～35mm，第二次径向进刀至工艺图纸要求粗铣齿齿厚。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，其特征在于：步骤三中，精铣采用cbn刀片，精铣齿刀盘转速95～105r/min，轴向进给量300～400mm/min，当齿模数<16时，不隔齿铣削，当齿模数≥16时，隔齿铣削。

5.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，其特征在于：步骤四中，齿淬火前，在齿轮切入端的端面齿形上倒角1.5mm×45°，齿淬火后，齿面硬度要求≥50hrc，且齿面硬度差控制在3～4hrc。

6.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，其特征在于：步骤六中，细磨/精车硬铣齿找正部位找正基准面跳动≤0.10mm。

7.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，其特征在于：步骤七中，硬铣齿刀盘转速95～105r/min，硬铣齿轴向进给量200～250mm/min，硬铣齿径向切削深度0.5-0.6mm，铣削厚度0.15～0.30mm，硬铣时，分两次铣削加工。

8.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，其特征在于：步骤七中，机床采用高速铣齿机，加工刀片选择成形cbn刀片。

9.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，其特征在于：步骤七中，硬铣时，先按跨测齿数加工两个齿，确认公法线尺寸合格后再进行加工，全铣齿刀片应及时更换。

10.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，其特征在于：步骤八中，采用三坐标测量机对齿精度进行检测。

技术总结
本申请涉及一种盾构机主轴承硬铣齿加工方法，包括以下步骤：步骤一：将盾构机主轴承按照工艺流程加工内齿圈；步骤二：粗铣齿加工；步骤三：精铣齿加工；步骤四：齿淬火；步骤五：粗磨/精车硬铣齿找正部位；步骤六：细磨/精车硬铣齿找正部位；步骤七：硬铣齿加工；步骤八：齿精度进行检测。本申请替代磨齿加工，降低生产成本，提高齿加工效率，确保盾构机主轴承齿的精度等级，保证产品质量。

技术研发人员：应佳楠,王凯歌,赵泽华,庞电杰,张维娜,霍晓磊,赵瑞瑞,仁荣霞,杨慧丽,袁林杰
受保护的技术使用者：洛阳LYC轴承有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14