[发明专利]大型核主泵屏蔽电机平衡环加工工艺及其工装装置

说明书

一种大型核主泵屏蔽电机平衡环加工工艺及其工装装置，使用五轴加工中心，结合专用工装，对平衡环的上、下两面分别进行加工，使用球头铣刀完成V形槽精加工，使用大直径大圆角圆鼻铣刀完成圆柱面加工，实现了平衡环的加工需求，提高了加工表面的质量；使用专用的工装装置，实现了对平衡环“凸凹”面的支撑，将工件“抬离”了工作台，减少了工装部件的数量，降低了加工过程中刀具与工装工具和工作台干涉的可能，提高了工作效率，保证了产品质量。

技术领域：本发明涉及一种大型核主泵屏蔽电机平衡环加工工艺及其工装装置。

背景技术：随着核电技术的发展，对于核主泵屏蔽电机启动性能的要求越来越高，从而对于电机推力轴承的性能要求也就越来越高。平衡环是将推力轴承的多个轴瓦连接起来形成的环状部件，以前从未有屏蔽电机采用过此种结构，其对加工的尺寸精度、形位公差和粗糙度的要求都很高，且加工过程中易变形。对于这种新出现的轴承部件，需要设计一种加工工艺和工装装置，实现其加工需求；其各个轴瓦之间采用“V形槽”结构相联接，联接处的厚度较薄，在平衡环工作过程中需起到类似弹簧的作用，因此要求其表面加工质量良好，不允许局部应力集中点，即接刀台的存在，这就导致传统的对于此类“V形槽”结构的加工方案——立铣刀+球头铣刀不可用；平衡环轴瓦上的圆柱面，起到自调整支撑的作用，对于表面质量要求很高，通常采用全球头铣刀加工，但限于全球头铣刀的直径不易太大，导致想要获得较高的切削速度就需要大大地提高主轴转速，导致加工过程机床负担过重，加工情况也不很稳定。

发明内容：本发明的目的是提供一种大型核主泵屏蔽电机平衡环加工工艺，本发明的技术方案是：一种大型核主泵屏蔽电机平衡环加工工艺及其工装装置，使用五轴加工中心，结合专用工装，对平衡环的上、下两面分别进行加工，其步骤包括：

1)将平衡环铣加工毛坯14放置在下支撑板13上，使用螺钉15将其固定，以外圆及上表面找正，建立程序零点；

2)使用刀片式盘铣刀对上第一上表面1、第二上表面2和第四上表面4区域进行粗加工；

3)使用刀片式立铣刀对上第三上表面3区域进行粗加工；

4)使用刀片式球头铣刀对第三上表面3区域残余部分进行粗加工；

5)使用刀片式球头铣刀对第三上表面3区域进行半精加工，加工过程中保证刀具与两侧面之间的夹角相等，并与底部圆角轴线成45度夹角，采用逐层切削的方式，由上向下逐层完成一定深度的切削；

6)使用刀片式面铣刀对第一上表面1、第二上表面2和第四表面4区域进行半精和精加工；

7)仍旧采用步骤5)的方法，加密刀路，缩小每层之间的步距，使用刀片式球头铣刀对第三上表面3区域进行精加工；

8)在平衡环外圆工艺预留部分加工一个上下贯通的方形槽，用作翻身确定平衡环角度位置的基准，拆下固定用螺钉15，准备将平衡环翻身；

9)将完成第一面加工的平衡环16翻身后放置在上支撑板11上，再使用螺钉15将平衡环16固定；

10)使用刀片式盘铣刀对第一下表面7、第二下表面8和第四下表面10区域进行粗加工；

11)使用刀片式立铣刀对第三下表面9区域进行粗加工；

12)使用刀片式球头铣刀对第三下表面9区域残余部分进行粗加工；

13)仍旧采用5)的方法，使用刀片式球头铣刀对第三下表面9区域进行半精加工；

14)使用刀片式面铣刀对第二下表面8和第四下表面10区域进行半精和精加工；

15)仍旧采用5)的方法，加密刀路，缩小每层之间的步距，使用刀片式球头铣刀对第三下表面9区域进行精加工；

16)使用大直径大圆角圆鼻铣刀对第一下表面7位置的圆柱面进行半精加工和精加工；