专利名称：控制机车抱轴箱变形的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及机车抱轴箱加工技术领域，尤其是一种控制机车抱轴箱变形的工艺。
背景技术：
抱轴箱为铸钢件毛坯，重约210kg。结构特殊，中间为开放式半圆结构，半圆壁厚仅12mm，刚性差，易变形；加工工艺性差，装夹困难；粗加工后暴露出来毛坯铸造缺陷需经补焊返修，存在加工应力和焊接应力。轴承孔一端需镶档圈，过盈量0. 10 0.2mm，引起抱轴箱变形，难保加工精度。
发明内容
为了克服现有的抱轴箱加工难、加工精度差的不足，本发明提供了一种控制机车抱轴箱变形的工艺。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种控制机车抱轴箱变形的工艺， 包括以下步骤
(1)对铸钢件毛坯进行粗加工，a、划加工校正基准线、粗加工面和孔加工线，b、对毛坯进行粗加工，C、对粗加工后的工件进行焊接修补，d、对工件进行热处理，e、对工件清整去污；
(2)对铸钢件毛坯进行精加工，a、划加工校正基准线、粗加工面和孔加工线，b、一般要素精加工，关键要素第一次半精加工，C、对工件表面磁粉探伤检查，检查铸造缺陷和裂纹， d、镶套孔精加工，关键要素第二次半精加工，e、冷冻镶套，f、关键要素精加工；
(3)检查入库，a、去毛刺及探伤，b、三坐标测量，C、人工检查，d、表面涂装并入库。根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述工件为铸钢件毛坯，所述铸钢件毛坯质量为100 300Kg。根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述步骤(1)是指对工件的两端轴承孔及端面、上安装面、下安装面、两端外圆弧、左右两侧面和两端内开档进行粗加工。根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述对工件进行热处理是指进行时效温度为530 540°C、时间为3 4小时的热处理。根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述对工件清整去污是指用75 79m/s 速度抛出的钢丸撞击工件表面。根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述一般要素是指在工件使用功能和加工精度要求不是很高的部位两端端面上安装螺孔及螺纹孔；左下方支架面及面上孔；两端外圆弧面；左端圆弧端面；电机安装面上螺孔及螺纹孔、左右内档面。根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述关键要素是指在工件使用功能和精度要求较高的部位两端轴承安装孔孔径及形位公差要求、左端外圆直径及形位公差要求、 电机安装面平面度平行度要求及对两端轴承孔中心距离，左右两侧安装面尺寸及平行度平面度要求。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述冷冻镶套是指将镶套孔擦拭干净、 将被镶档环擦拭干净后放入温度为零下196°C 0°C的液氮中5 10分钟，然后取出被镶档环放入被镶套内，并将镶套均勻转动，确保配合接触良好。本发明的有益效果是，本发明对于铸钢薄壁易变形零件，尽可能消除了毛坯、焊接、粗加工应力；同时合理安排加工先后主次；设计使用工装，合理设置定位夹紧点，减少工装变形；关键要素通过最终精加工能消除各种因素的干扰和影响。该工艺保证了加工的精度和产品的质量。至今已完成2000多只抱轴箱的加工，未发现由于变形而使零件严重超差的现象。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式如图1是本发明的结构示意图，一种控制机车抱轴箱变形的工艺，包括以下步骤
(1)对铸钢件毛坯进行粗加工，a、划加工校正基准线、粗加工面和孔加工线，b、对毛坯进行粗加工，C、对粗加工后的工件进行焊接修补，d、对工件进行热处理，e、对工件清整去污；
(2)对铸钢件毛坯进行精加工，a、划加工校正基准线、粗加工面和孔加工线，b、一般要素精加工，关键要素第一次半精加工，C、对工件表面磁粉探伤检查，检查铸造缺陷和裂纹， d、镶套孔精加工，关键要素第二次半精加工，e、冷冻镶套，f、关键要素精加工；
(3)检查入库，a、去毛刺及探伤，b、三坐标测量，C、人工检查，d、表面涂装并入库。所述工件为铸钢件毛坯，所述铸钢件毛坯质量为100 300Kg。所述步骤(1)是指对工件的两端轴承孔及端面、上安装面、下安装面、两端外圆弧、 左右两侧面和两端内开档进行粗加工。所述对工件进行热处理是指进行时效温度为530 540°C、时间为3 4小时的热处理。所述对工件清整去污是指用75 79m/s速度抛出的钢丸撞击工件表面。所述一般要素是指在工件使用功能和加工精度要求不是很高的部位两端端面上安装螺孔及螺纹孔；左下方支架面及面上孔；两端外圆弧面；左端圆弧端面；电机安装面上螺孔及螺纹孔、左右内档面。所述关键要素是指在工件使用功能和精度要求较高的部位两端轴承安装孔孔径及形位公差要求、左端外圆直径及形位公差要求、电机安装面平面度平行度要求及对两端轴承孔中心距离，左右两侧安装面尺寸及平行度平面度要求。所述冷冻镶套是指将镶套孔擦拭干净、将被镶档环擦拭干净后放入温度为零下 196°C 0°C的液氮中5 10分钟，然后取出被镶档环放入被镶套内，并将镶套均勻转动，确保配合接触良好。实施例1
1.铸钢件毛坯抱轴箱为铸钢件毛坯，准备铸钢件整体毛坯，质量为150Kg ；
4
2.毛坯划线划加工校正基准线及粗加工面和孔加工线抱轴箱的两端轴承孔及端面，外圆弧、上安装面、下安装面和两端内开档面；
3.毛坯粗加工加工抱轴箱的两端轴承孔及端面、上安装面、下安装面、两端外圆弧、左右两侧面、两端内开档；
4.缺陷焊补因粗加工后暴露出来的铸造缺陷如缩孔、疏松、因变形引起加工面和孔加工余量不足的需进行焊接修补；
5.人工时效对粗加工后的抱轴箱进行时效温度为535°C、时间为3小时的热处理；目的消除毛坯应力、粗加工应力和焊接应力，防止工件变形；同时控制热处理时效温度不致过高，主要防止热处理时的工件变形；
6.表面喷丸用75m/s速度抛出的钢丸撞击抱轴箱表面，起到对抱轴箱清整去污、确保表面的一致性、强化表面目的，同时为后续步骤的加工作准备；
7.二次划线划加工校正基准线、精加工面和孔加工线抱轴箱的两端轴承孔及端面， 外圆弧、上安装面、下安装面和两端内开档面；
8.一般要素精加工，关键要素一次半精加对抱轴箱底平面、两端圆弧面、内开档、两端面上孔和螺孔、安装面上孔和螺孔、支架面和孔全部完成精加工；对两端轴承孔和端面、镶套孔、外圆、安装面、前后定位面进行半精加工，预留0. 5mm的精加工余量；由于抱轴箱工件整体刚性差，最后必须将工件置于抱轴箱专用存放架上存放和物流运输，以防止预期的变形；
9.二次焊修探伤对工件表面磁粉探伤检查，检查铸造缺陷和裂纹，发现后采用手工钨极氩弧焊，所述手工钨极氩弧焊就是采用钨棒作为电极利用氩气作为保护气体进行焊接的一种气体保护焊法。由于氩气是一种惰性气体不与金属起化学反应，所以能充分保护金属溶池不被氧化；同时氩气在高温下不溶于液态金属中，所以焊缝不易生成气孔，焊缝质量高。由于氩气流的压缩和冷却作用，电弧热量集中热影响区域很窄，焊接变形与应力均小； 电弧稳定，飞溅少，焊后不用清渣；焊丝与电极分开，易控制熔池尺寸。因此采用手工钨极氩弧焊方法对缺陷焊补并打磨修正；进一步去除表面缺陷，提高成品率和成品质量；
10.镶套孔精加工，关键要素二次半精加工精镗镶套孔、精铣轴承孔端盖和安装面、第二次半精镗两端轴承孔、半精铣前后定位面、半精镗外圆，第二次半精加工预留0. 3mm的精加工余量；
11.冷冻镶套将镶套孔擦拭干净、将被镶档环擦拭干净后放入液氮中(温度零下 196°C ) 6分钟取出放入被镶套内，并将套均勻转动，确保配合接触良好；
12.关键要素精加工将已精加工的安装面定位，精镗两端轴承孔、精镗个圆、精铣前后定位面；
13.去毛刺及探伤钳工去除加工毛刺、飞边，提高表面质量；
14.三坐标测量送三坐标进行精度检查尺寸和形位公差精度值并出具检测报告；
15.人工检查由检查人员测量两端轴承孔、前后定位面、外圆及螺孔等尺寸精度并判断工件合格与否，合格的工件流入表面涂装工序；
16.表面涂装对工件非加工面进行喷涂油漆，已加工面做好防护；
17.入库将工件吊至存放架上，两端套上橡胶防护套，运至备品仓库。
抱轴箱上加工要素说明1. 一般要素
在零件使用功能和加工精度要求不是很高的部位如两端端面上安装螺孔及螺纹孔； 左下方支架面及面上孔；两端外圆弧面；左端圆弧端面；电机安装面上螺孔及螺纹孔、左右内档面。2.关键要素
在零件使用功能和精度要求较高的部位两端轴承安装孔孔径及形位公差要求、左端外圆直径及形位公差要求、电机安装面平面度平行度要求及对两端轴承孔中心距离，左右两侧安装面尺寸及平行度平面度要求。实施例2
1.铸钢件毛坯抱轴箱为铸钢件毛坯，准备铸钢件整体毛坯，质量为230Kg；
2.毛坯划线划加工校正基准线及粗加工面和孔加工线抱轴箱的两端轴承孔及端面，外圆弧、上安装面、下安装面和两端内开档面；
3.毛坯粗加工加工抱轴箱的两端轴承孔及端面、上安装面、下安装面、两端外圆弧、左右两侧面、两端内开档；
4.缺陷焊补因粗加工后暴露出来的铸造缺陷如缩孔、疏松、因变形引起加工面和孔加工余量不足的需进行焊接修补；
5.人工时效对粗加工后的抱轴箱进行时效温度为530°C、时间为4小时的热处理；目的消除毛坯应力、粗加工应力和焊接应力，防止工件变形；同时控制热处理时效温度不致过高，主要防止热处理时的工件变形；
6.表面喷丸用76m/s速度抛出的钢丸撞击抱轴箱表面，起到对抱轴箱清整去污、确保表面的一致性、强化表面目的，同时为后续步骤的加工作准备；
7.二次划线划加工校正基准线、精加工面和孔加工线抱轴箱的两端轴承孔及端面， 外圆弧、上安装面、下安装面和两端内开档面；
8.一般要素精加工，关键要素一次半精加对抱轴箱底平面、两端圆弧面、内开档、两端面上孔和螺孔、安装面上孔和螺孔、支架面和孔全部完成精加工；对两端轴承孔和端面、镶套孔、外圆、安装面、前后定位面进行半精加工，预留0. 6mm的精加工余量；由于抱轴箱工件整体刚性差，最后必须将工件置于抱轴箱专用存放架上存放和物流运输，以防止预期的变形；
9.二次焊修探伤对工件表面磁粉探伤检查，检查铸造缺陷和裂纹，发现后采用手工钨极氩弧焊，所述手工钨极氩弧焊就是采用钨棒作为电极利用氩气作为保护气体进行焊接的一种气体保护焊法。由于氩气是一种惰性气体不与金属起化学反应，所以能充分保护金属溶池不被氧化；同时氩气在高温下不溶于液态金属中，所以焊缝不易生成气孔，焊缝质量高。由于氩气流的压缩和冷却作用，电弧热量集中热影响区域很窄，焊接变形与应力均小； 电弧稳定，飞溅少，焊后不用清渣；焊丝与电极分开，易控制熔池尺寸。因此采用手工钨极氩弧焊方法对缺陷焊补并打磨修正；进一步去除表面缺陷，提高成品率和成品质量；
10.镶套孔精加工，关键要素二次半精加工精镗镶套孔、精铣轴承孔端盖和安装面、第二次半精镗两端轴承孔、半精铣前后定位面、半精镗外圆，第二次半精加工预留0. 4mm的精加工余量；
11.冷冻镶套将镶套孔擦拭干净、将被镶档环擦拭干净后放入液氮中(温度零下196°C) 5分钟取出放入被镶套内，并将套均勻转动，确保配合接触良好；
12.关键要素精加工将已精加工的安装面定位，精镗两端轴承孔、精镗个圆、精铣前后定位面；
13.去毛刺及探伤钳工去除加工毛刺、飞边，提高表面质量；
14.三坐标测量送三坐标进行精度检查尺寸和形位公差精度值并出具检测报告；
15.人工检查由检查人员测量两端轴承孔、前后定位面、外圆及螺孔等尺寸精度并判断工件合格与否，合格的工件流入表面涂装工序；
16.表面涂装对工件非加工面进行喷涂油漆，已加工面做好防护；
17.入库将工件吊至存放架上，两端套上橡胶防护套，运至备品仓库。抱轴箱上加工要素说明 1. 一般要素
在零件使用功能和加工精度要求不是很高的部位如两端端面上安装螺孔及螺纹孔； 左下方支架面及面上孔；两端外圆弧面；左端圆弧端面；电机安装面上螺孔及螺纹孔、左右内档面。2.关键要素
在零件使用功能和精度要求较高的部位两端轴承安装孔孔径及形位公差要求、左端外圆直径及形位公差要求、电机安装面平面度平行度要求及对两端轴承孔中心距离，左右两侧安装面尺寸及平行度平面度要求。本发明对于铸钢薄壁易变形零件，尽可能消除了毛坯、焊接、粗加工应力；同时合理安排加工先后主次；设计使用工装，合理设置定位夹紧点，减少工装变形；关键要素通过最终精加工能消除各种因素的干扰和影响。该工艺保证了加工的精度和产品的质量。至今已完成2000多只抱轴箱的加工，未发现由于变形而使零件严重超差的现象。
权利要求
1.一种控制机车抱轴箱变形的工艺，其特征是，包括以下步骤(1)对铸钢件毛坯进行粗加工，a、划加工校正基准线、粗加工面和孔加工线，b、对毛坯进行粗加工，C、对粗加工后的工件进行焊接修补，d、对工件进行热处理，e、对工件清整去污；(2)对铸钢件毛坯进行精加工，a、划加工校正基准线、粗加工面和孔加工线，b、一般要素精加工，关键要素第一次半精加工，C、对工件表面磁粉探伤检查，检查铸造缺陷和裂纹， d、镶套孔精加工，关键要素第二次半精加工，e、冷冻镶套，f、关键要素精加工；(3)检查入库，a、去毛刺及探伤，b、三坐标测量，C、人工检查，d、表面涂装并入库。
2.根据权利要求1所述的控制机车抱轴箱变形的工艺，其特征是，所述工件为铸钢件毛坯，所述铸钢件毛坯质量为100 300Kg。
3.根据权利要求1所述的控制机车抱轴箱变形的工艺，其特征是，所述步骤(1)是指对工件的两端轴承孔及端面、上安装面、下安装面、两端外圆弧、左右两侧面和两端内开档进行粗加工。
4.根据权利要求1所述的控制机车抱轴箱变形的工艺，其特征是，所述对工件进行热处理是指进行时效温度为530 540°C、时间为3 4小时的热处理。
5.根据权利要求1所述的控制机车抱轴箱变形的工艺，其特征是，所述对工件清整去污是指用75 79m/s速度抛出的钢丸撞击工件表面。
6.根据权利要求1所述的控制机车抱轴箱变形的工艺，其特征是，所述一般要素是指在工件使用功能和加工精度要求不是很高的部位两端端面上安装螺孔及螺纹孔；左下方支架面及面上孔；两端外圆弧面；左端圆弧端面；电机安装面上螺孔及螺纹孔、左右内档
7.根据权利要求1所述的控制机车抱轴箱变形的工艺，其特征是，所述关键要素是指在工件使用功能和精度要求较高的部位两端轴承安装孔孔径及形位公差要求、左端外圆直径及形位公差要求、电机安装面平面度平行度要求及对两端轴承孔中心距离，左右两侧安装面尺寸及平行度平面度要求。
8.根据权利要求1所述的控制机车抱轴箱变形的工艺，其特征是，所述冷冻镶套是指将镶套孔擦拭干净、将被镶档环擦拭干净后放入温度为零下196°C 0°C的液氮中5 10 分钟，然后取出被镶档环放入被镶套内，并将镶套均勻转动，确保配合接触良好。
全文摘要
本发明涉及机车抱轴箱加工技术领域，尤其是一种控制机车抱轴箱变形的工艺。其包括以下步骤(1)对铸钢件毛坯进行粗加工；(2)对铸钢件毛坯进行精加工；(3)检查入库，a、去毛刺及探伤，b、三坐标测量，c、人工检查，d、表面涂装并入库。本发明对于铸钢薄壁易变形零件，尽可能消除了毛坯、焊接、粗加工应力；同时合理安排加工先后主次；设计使用工装，合理设置定位夹紧点，减少工装变形；关键要素通过最终精加工能消除各种因素的干扰和影响。该工艺保证了加工的精度和产品的质量。
文档编号B23P15/00GK102205479SQ20101028845
公开日2011年10月5日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者路亚光 申请人:南车戚墅堰机车有限公司