一种风力发电机组合底座铸件的加工工艺的制作方法

本发明涉及风力发电机组合底座铸件的加工工艺，属于机械零件加工工艺技术领域。

背景技术：

以前的底座铸件是合二为一铸造，铸造结构与工艺复杂，外形体积大，不便于机加工，图纸要求的精度难以保证，质量不稳定，效率低下。

为了解决底座铸件加工存在的上述问题，需要制定一套合适的加工工艺，将两零件各自进行粗加工，再装配成一体进行精加工，加工简便，减少了铸件翻身次数，确保图纸要求的加工精度，提高了生产效率，降低了生产成本和工人的劳动强度。目前还没有这样的工艺。

技术实现要素：

针对上述风力发电机组合底座铸件，本发明提供了一种组合底座铸件的加工工艺，工序安排合理，加工效率高，质量稳定。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种风力发电机组合底座铸件的加工工艺，先对两零件分别进行粗加工，再组合装配成一体，其加工工艺过程为：

(1)在卧式落地数控镗床上分别对轴承盖与底座进行粗加工；

(2)对轴承盖与底座进行装配，以专用定位芯棒定位，采用液压扭矩扳手、六角螺栓及圆锥定位销将两零件装配组合在一起，在摇臂钻床上进行圆锥定位销孔的钻铰加工；

(3)将底座组合件以底座上已加工好的底面两定位孔定位，置于卧式落地数控镗床上的铣顶面用斜垫上，对底座组合件的轴承孔、前后两端面进行半 精加工，留少量精加工余量；

(4)拆开轴承盖与底座，时效处理；

(5)以圆锥定位销定位，再次将轴承盖与底座组合装配在一起；

(6)再将底座组合件以底座上已加工好的两定位孔定位，置于卧式落地数控镗床上的铣顶面用斜垫上，对底座组合件的轴承孔、前后两端面及前端面螺孔进行精加工；

(7)对轴承孔后端面的螺孔进行加工。

上述组合底座铸件的加工工艺，在步骤(1)中需要将两零件分别进行粗加工，除了轴承孔、前后端面留加工余量及前后端面的螺孔不加工以外，别的加工内容全部加工到位。

上述组合底座铸件的加工工艺，在步骤(2)中需要对轴承盖与底座进行装配，以专用定位芯棒定位，采用液压扭矩扳手、连接螺栓及圆锥定位销将两零件组合装配在一起，在摇臂钻床上进行圆锥定位销孔的钻铰；

上述组合底座铸件的加工工艺，在步骤(3)将底座组合件以底座上已加工好的底面两定位孔定位，置于卧式落地数控镗床上的铣顶面用斜垫上，对底座组合件的轴承孔、前后两端面进行半精加工，留少量精加工余量；

上述组合底座铸件的加工工艺，在步骤(4)需要拆开轴承盖与底座，时效处理；

上述组合底座铸件的加工工艺，在步骤(5)中需要以圆锥定位销定位，再次将轴承盖与底座组合装配在一起；

上述组合底座铸件的加工工艺，在步骤(6)中需要以底座上已加工好的两定位孔定位，置于卧式落地数控镗床上的铣顶面用斜垫上，对底座组合件的轴承孔、前后两端面及前端面螺孔进行精加工；

上述组合底座铸件的加工工艺，在步骤(7)中需要对轴承孔后端面的螺孔进行钻孔、倒角、攻丝。

上述组合底座铸件的加工工艺，其专用工装夹具为定位芯棒、圆锥定位 销、铣顶面用斜垫、后端面螺孔钻夹具。

上述步骤中所述的圆锥定位销是ISO8736类型A的标准件，锥度为1:50，大端带有内螺纹孔的，是为了便于拆卸组合件时拆出圆锥定位销。

上述步骤中所述的定位芯棒的上下大端直径d1与轴承盖相对应的孔大小一样，采取间隙配合，小端直径d2与底座相对应的孔大小一样，也采取间隙配合。

上述步骤中所述的铣顶面用斜垫由斜垫本体、定位圆形销、定位菱形销组成，定位圆形销与定位菱形销的外径D与工件上已加工好了的两个孔径D相等，定位圆形销与定位菱形销均采用六角螺栓与斜垫本体联接固定在一起，斜垫先置于镗床的回转工作台上，以基准面校正斜垫，检查斜垫α角度是否正确，然后再将工件底面上两定位孔对准定位圆形销与定位菱形销，再将工件慢慢放入斜垫上，从而对工件进行加工。

上述步骤中所述的后端面螺孔钻夹具由定位板、定位芯轴、钻模板、压紧螺母、双头螺柱和定位螺栓组成，定位板是安装在轴承孔前端面上，采用定位螺栓与轴承孔前端面联接固定在一起，定位芯轴与双头螺柱穿过定位板通过压紧螺母联接固定在一起。钻模板安装在轴承孔后端面上，一边旋转安装钻模板，一边将定位芯轴与双头螺柱对准钻模板上相对应的定位槽中。后端面螺孔钻夹具是通过轴承孔前端面已在机床上加工好了的螺孔位置转换到轴承孔后端面上，以此来确定后端面上的螺孔位置。

本发明有益效果：

采用上述工艺过程，各工序安排合理，定位夹紧布局合理，便于工件定位和夹紧，工件不变形，能够保证工件的精度要求，加工效率高,质量稳定。

附图说明

图1为风力发电机组合底座铸件的轴测结构示意图

图2为风力发电机组合底座铸件的三视结构示意图

图3从左到右依次为风力发电机组合底座铸件的定位芯棒、圆锥定位销、后端面螺孔钻夹具结构示意图

图4为风力发电机组合底座铸件与铣顶面用斜垫装配的结构示意图

图5为风力发电机组合底座铸件与后端面螺孔钻夹具装配的结构示意图

图6为风力发电机组合底座铸件的后端面螺孔钻夹具结构示意图

图7左上图为工件与斜垫的装配图，左下图为俯视图，右图为圆锥定位销与斜垫本体的装配局部剖视图

图8左上图为铣顶面用斜垫剖视图，左下图为俯视图，右图为定位销的联接孔局部放大图

图9左图为底座轴承孔的主视图，右图为底座轴承孔的剖视图

其中：1、轴承盖 2、底座 3、圆锥定位销 4、连接螺栓 5、定位芯棒 6、铣顶面用斜垫 7、后端面螺孔钻夹具

21、轴承孔 22、轴承孔前端面 23、轴承孔后端面 24、炮孔 25、定位孔

61、斜垫本体 62、定位圆形销 63、定位菱形销 64、基准面

71、定位板 72、定位芯轴 73、钻模板 74、压紧螺母 75、双头螺柱 76、定位螺栓 77、定位槽

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施对本发明做进一步的详细说明。

风力发电机组合底座铸件的加工工艺过程为：

(1)参考附图1，对轴承盖1与底座2分别进行粗加工，除了轴承孔21、轴承孔前端面22、轴承孔后端面23留加工余量及前后端面的螺孔不加工以外，别的加工内容全部加工到位。

(2)参考附图1、2、3,对轴承盖1与底座2的装配结合面、螺栓孔、销孔进行检查、修磨毛刺、锐边，并清洗干净，以定位芯棒5定位,定位芯棒5的 上下大端直径d1与轴承盖1相对应的孔大小一样，采取间隙配合，小端直径d2与底座2相对应的孔大小一样，也采取间隙配合。先将轴承盖1吊至底座2的装配面上，上下孔尽量对齐，然后插入定位芯棒5，用木锺调整结合面四周装配间隙在1mm以内，确保轴承孔21及轴承孔前端面22、轴承孔后端面23的加工余量，轴承盖1与底座2装配调整到位后，按照螺栓拧入顺序拧入连接螺栓4，连接螺栓4为ISO898-1高强度，10.9等级的螺栓。采用液压扭矩扳手拧紧，液压扭矩扳手型号为HY-8XL凯特液压板手，使用时第一次达到扭矩2400Nm,第二次达到扭矩5600Nm，就此两零件装配组合在一起，再钻铰圆锥定位销孔，清理后装入圆锥定位销3。圆锥定位孔的钻铰加工在摇臂钻床上进行。

(3)参考附图1、2、4、6，需要以底座上已加工好的底面两定位孔25定位，置于卧式落地数控镗床上的铣顶面用斜垫6上，以炮孔24中心至轴承孔21的中心距离a为基准，找准底座的轴承孔21的孔中心，对底座组合件进行轴承孔21及轴承孔前端面22、轴承孔后端面23的半精加工，留少量精加工余量；

(4)参考附图1、2，需要拆开轴承盖1与底座2，各自放置不小于72小时，为消除工件的应力进行时效处理。

(5)参考附图1、2、3需要以圆锥定位销3定位，再次将轴承盖1与底座2组合装配在一起，装配方法与步骤(2)同。

(6)参考附图1、2、4、6，需要将组合装配件以底座上已加工好的底面两定位孔25定位，置于卧式落地数控镗床上的铣顶面用斜垫6上，以炮孔24中心至轴承孔21的中心距离a为基准，找准底座的轴承孔21的孔中心，对底座组合件的轴承孔21、轴承孔前端面22、轴承孔后端面23及前端面螺孔进行精加工；

(7)参考附图5，需要对轴承孔21的后端面23上用后端面螺孔钻夹具7进行螺孔的钻孔、倒角、攻丝的加工。后端面螺孔钻夹具7是专门为加工轴 承孔后端面23的螺孔设计的，定位板71是安装在轴承孔前端面22上，采用定位螺栓76与轴承孔前端面22联接固定在一起，定位芯轴72与双头螺柱75穿过定位板71通过压紧螺母74联接固定在一起。钻模板73安装在轴承孔后端面23上，一边旋转安装钻模板73，一边将定位芯轴72与双头螺柱75对准钻模板73上相对应的定位槽77中。后端面螺孔钻夹具7是通过轴承孔前端面22上已在机床上加工好了的螺孔位置转换到轴承孔后端面23上，以此来确定后端面23上的螺孔位置，定位准确，压紧可靠。(见图6)

上述步骤中所述的铣顶面用斜垫由斜垫本体61、定位圆形销62、定位菱形销63组成，定位圆形销62与定位菱形销63的外径D与工件上已加工好了的两个孔径D相等，定位圆形销62与定位菱形销63均采用六角螺栓与斜垫本体61联接固定在一起，斜垫先置于镗床的回转工作台上，以基准面64校正斜垫，检查斜垫α角度是否正确，然后再将工件底面上两定位孔对准定位圆形销62与定位菱形销63，再将工件慢慢放入斜垫上，从而对工件进行加工(见图7和图8)。

上述步骤中所述的后端面螺孔钻夹具7由定位板71、定位芯轴72、钻模板73、压紧螺母74、双头螺柱75和定位螺栓76组成，定位板71是安装在轴承孔前端面22上，采用定位螺栓76与轴承孔前端面22联接固定在一起，定位芯轴72与双头螺柱75穿过定位板71通过压紧螺母74联接固定在一起。钻模板73安装在轴承孔后端面23上，一边旋转安装钻模板73，一边将定位芯轴72与双头螺柱75对准钻模板73上相对应的定位槽77中。后端面螺孔钻夹具是通过轴承孔前端面22已在机床上加工好了的螺孔位置转换到轴承孔后端面23上，以此来确定后端面23上的螺孔位置(见图6)。

风力发电机组合底座铸件的加工工艺经过反复的拆、装试验认证，轴承孔圆柱度一般能达到0.035—－0.065，能满足图纸对轴承孔圆柱度0.066的要求，并且测量的圆柱度数据随着时间及温度的变化而几乎不变，可见工件的 圆柱度很稳定。

在实际生产中，对每个组合件轴承孔精加工结束后的检测都执行跟踪与记录(见图9)，实际记录的数据例如下表1所示：

表1组合件轴承孔精加工结束后的检测都执行跟踪与记录