一种电跳动转子轴的精加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112122893A(43)申请公布日2020.12.25(21)申请号202010035903.9(22)申请日2020.01.10(71)申请人宝鼎科技股份有限公司地址311106浙江省杭州市余杭区塘栖镇工业园区内(72)发明人吕斌杰卫滨沈晓良冷怡恺凌超强(74)专利代理机构杭州中平专利事务所有限公司33202代理人翟中平(51)Int.Cl.B23P15/14(2006.01)B24B5/04(2006.01)B24B37/00(2012.01)B24B39/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种电跳动转子轴的精加工方法(57)摘要本发明涉及一种转子轴精加工后成品总长度达到≥3744mm,铁芯直径≥φ1000mm，成品重量≥6258kg，主要用于石油勘探设备、船用电机等高端产品应用领域，在原材料上采用电渣重熔锭，调整材料利用率为65%，锻造前锯除冒口与水口端，提高原材料的纯度。制定合理的锻造工艺，锻造采用两镦两拔成形工艺；制定合理的热处理工艺，以消除应力和细化晶粒，根据强度等级要求，编制最终热处理工艺，使产品机械性能符合使用要求；在粗加工留单边1.5mm余量后增加180℃低温消应热处理，去除切削机加工应力。机加工方面采用粗加工—半精加工—低温消应热处理—修中心孔‑精车‑铣加工键槽‑精修中心孔‑磨削镶铁芯档位‑热镶铁芯‑粗磨‑精磨‑抛光挤压‑电跳动检测‑包装发货的工艺流程。CN112122893ACN112122893A权利要求书1/2页1.一种电跳动转子轴的精加工方法，包括本特利电跳动转子轴，其特征是：所述本特利电跳动转子轴锻件毛坯重达2.302t，锻造选用材料规格为3t电渣重熔锭，一锭锻制一件，锻造比7.2,锻造温度1180℃～850℃；1）钢锭加热42CrMo4材料3t电渣重熔锭采用两段式进行加热，前段有3h内加热至650±20℃，保温3h，然后10h内加热至1180±20℃，保温时间≥6h；2）锻造过程钢锭镦粗，拔600八角约1150长；二次镦粗，拔370八角，分料压台；拔长，完工；3）锻后热处理上述2）中的锻件在10h内随炉升温至880±10℃，保温8小时后空冷，然后在4h内再随炉升温至650±10℃，保温14小时后随炉冷却；4）性能热处理上述3）热处理后的锻件随炉升温至840±10℃，保温7小时后水冷10分钟转油冷30分钟的淬火工艺，然后再随炉升温至600±10℃，保温12小时后炉冷400℃后空冷；5）机械加工半精加工：根据精加工图纸的尺寸设计半精加工图纸，单边留余量1.5mm均匀加工出轴身各档尺寸；消应热处理：在半精加工后安排180℃，保温6h的低温消应力热处理；精车：消应力后重修两端中心孔，两顶装夹精车全轴各档尺寸留径向磨削余量0.8～1mm，数控镗铣床双V型架装夹，校正工件上母线与侧母线后粗、精铣键槽与两端螺纹；磨削镶铁芯档位：两顶装夹磨削镶铁芯φ320u6等档位尺寸，粗糙度Ra1.6，同时在镶铁芯后二次磨削的基准与镶铁芯档位保持0.02的同心度，在轴两端φ200位置磨出基准架位；6）镶铁芯：将铁芯在加热炉中整体加热后安装转子轴；重修中心孔：数控车床按镶铁芯前磨削的同心基准做为中心架位，卡爪端校正0.005mm径向跳动范围，将原有滚轮式中心架结构改进为以锡基巴氏合金（ZSnSb11Cu6）材质的托瓦，使用车刀车削出中心孔角度后，使用研磨顶尖加注研磨剂研磨中心孔，进一步提高中心孔的精度；7）二次磨削：数控外圆磨床使用两端中心孔做为定位基准，床头端使用鸡心夹头传动方式装夹，靠近铁芯段使用锡基巴氏合金（ZSnSb11Cu6）托瓦中心架辅助支承，双向打表上母线与侧母线校正工件各基准在同一直线；磨削除本特利电跳动档外其余档位外圆至图纸上差要求，本特利档位粗磨留量0.1mm，其中两端轴承档在保证公差与粗糙度同时做为本特利电跳动的检测基准，严格控制＜0.003mm的圆跳动与平行度要求；在磨削本特利电跳动档位中通过以下细节提高磨削质量：一是将本特利电跳动两档的磨削全部通过在远离床头端的床尾位置作磨削加工，二是在加工本特利电跳动前将砂轮在平衡支架上使用00级大理石和高精度水平尺重做平衡，以减少砂轮旋转下的不平衡量产生的微小振动磨削纹，三是精磨本特利表面前使用金刚石砂轮修整器修整砂轮，一方面减少砂轮旋转后的动态不平衡量，另一方面使修整后的砂轮达到最佳的粗糙度加工范围；8）抛光挤压：在数控车床上以两端中心孔为基准，中间段巴氏合金托瓦支撑，调整在两2CN112122893A权利要求书2/2页端外圆径向跳动＜0.01mm后通过挤压工艺提高本特利电跳动位置的精度，挤压工具为以金刚石挤压头，刀具内部具有压缩弹簧结构的挤压刀