[发明专利]大直径薄壁环件热处理和表面光整一体加工装置及方法

说明书

本发明提供了一种大直径薄壁环件热处理和表面光整一体加工装置，包括感应淬火机、旋转工作台、感应回火机和可移动式机床，感应淬火机、感应回火机和可移动式机床沿旋转工作台的周向设置，其中可移动式机床设置于所述感应淬火机和感应回火机之间；旋转工作台包括旋转平台，待加工的环件设置于所述旋转平台上，感应淬火机的淬火感应头与环件之间以及感应回火机的回火感应头与环件之间留有间隙。实现对环件一次装夹定位完成淬火、回火和表面光整等工序，解决现有加工方法需要对环件反复转运、吊装、装夹和找正加工基准导致环件产生变形和加工精度低的问题，最大程度的保证了环件的加工精度。本发明还提供了一种使用上述一体加工装置加工的方法。

技术领域

本发明涉及大直径薄壁环件加工技术领域，具体涉及一种大直径薄壁环件热处理和表面光整一体加工装置及方法。

背景技术

在大型乃至超大型掘进机械装备中许多薄壁环件对耐磨性、表面硬度和淬火深度以及加工精度有极高的要求。在许多工程机械设备中的大直径薄壁环件的直径在3米以上、外径与内径比值为1.03以下且具有复杂结构。

大型环件表面淬火其通常多采用感应淬火装置和旋转支架配合的方式进行加工，当环件自身刚度好时，不需要考虑工件的装夹和定位误差导致的热处理不均。对于具有复杂结构的大型薄壁环件，其表面淬火深度较大，热处理要求高、自身刚度差，零件自身的复杂结构导致零件的装夹和定位困难。另外，薄壁环件在淬火后通常都需要回火以减少材料的淬火脆性，且淬火后表面有着较高的光洁度要求需要进行进一步的机械加工。

传统加工方法是将其工序分离，在不同的工步分别对大直径薄壁环件依次进行粗加工、淬火、回火以及后续的精加工，这使得工件需要反复转运、吊装、装夹和找正加工基准；这会使得环件产生较大的变形，且变形不受控制，导致加工效率和加工精度较低。

综上所述，急需一种大直径薄壁环件热处理和表面光整一体加工装置及方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种大直径薄壁环件热处理和表面光整一体加工装置，旨在解决大直径薄壁环件的现有加工方法需要反复转运、吊装、装夹和找正加工基准，导致环件产生变形和加工精度低的问题，具体技术方案如下：

一种大直径薄壁环件热处理和表面光整一体加工装置，包括感应淬火机、旋转工作台、感应回火机和可移动式机床，所述感应淬火机、感应回火机和可移动式机床沿旋转工作台的周向设置，其中所述可移动式机床设置于所述感应淬火机和感应回火机之间；

所述旋转工作台包括旋转平台，待加工的环件设置于所述旋转平台上，所述感应淬火机的淬火感应头与环件之间以及感应回火机的回火感应头与环件之间留有间隙。

以上技术方案中优选的，所述环件与旋转平台之间设有垫块，所述环件通过旋转平台上的虎爪进行夹紧。

以上技术方案中优选的，所述旋转平台上还设有延伸装置，多件所述延伸装置沿所述旋转平台的周向均匀设置，所述环件设置于延伸装置上且所述环件与所述延伸装置之间设有垫块，所述环件通过位于延伸装置上的虎爪进行夹紧。

以上技术方案中优选的，所述延伸装置包括上板、筋板、底板和横梁，所述上板与底板平行设置且两者之间通过横梁连接形成工字结构，多件所述筋板设置于横梁的两侧，单件筋板同时连接上板、底板和横梁。

以上技术方案中优选的，所述上板的上表面设有T型滑槽二和定位齿槽，两条T型滑槽二沿着上板的长度方向设置，所述定位齿槽设置于两条T型滑槽二之间；所述虎爪滑动设置于所述T型滑槽二中，且通过定位齿槽进行定位。

以上技术方案中优选的，所述底板上沿长度方向排列设有多组安装孔，单组安装孔中的两个通孔沿底板的宽度方向设置，所述旋转平台上均布设有多组滑槽，单组安装孔中两个通孔间的孔距与单组滑槽中两个T型滑槽一间的间距相等，所述通孔与T型滑槽一间通过紧固件连接。