分体式两大类刀盘为例，详细的说明了他们的最优加工方法，并且对最优加工方法加工后出现的误差如何处理进行了详细阐述。

      关键词：机加工方法；解决措施;误差

    刀盘是组成盾构机主机部分的核心部件，并且为重大部件。刀盘在盾构机的生产过程中占用周期长、占用资金比例大、在整机装配过程中缺一不可，所以必须有一套完整成熟的组织模式。其中完善机加工方法是组织模式中的重中之重，下面我们开始研究机加工的具体方法及出现误差后的解决措施。

      1、 刀盘的结构

     刀盘的结构一般分为整体式与分体式两大类。

     整体式一般指刀盘外圆直径小于等于6.28 米时，刀盘的辐条、辐板、连接法兰体是一个整体。分体式一般指刀盘外圆直径较大时，考虑到吊运重量、焊接结构、加工空间等因素，将其分成左半、右半、连接法兰体三部分。

     2、 整体式刀盘的加工与误差的解决方法

     整体式刀盘在加工时首先进行车工序。先用立车刀检刀盘外圆，令外圆达到图纸要求尺寸。之后以外圆为基准车连接法兰内外圆及法兰端面。法兰加工结束后进入下一道镗工序，主要是镗连接法兰与主驱动连接的把合孔。这道工序要求非常严格，它对后续的装配会带来一系列影响。

     整体式刀盘在加工后所出现的误差通常是连接法兰端面与刀盘切削面的相对平面度超差。此时我们可以采取两种解决方案：

     （1）刀盘本体机加工方式。首先测量刀盘的整体高度，检查数据是否达图，之后以图纸高度尺寸为最高点将刀盘切削面进行刀检加工。最后再以刀检平面为基准，加工需要焊接刀座的辐条。这样一来，得到的刀盘本体精度高，所有尺寸都能达到图纸公差要求的最优值，而且对接下来要进行的刀盘体焊接以及刀盘整体装配两大工序都起到了控制作用。

     （2）刀盘体的焊接弥补方式。在刀盘本体进行焊接刮刀座时，控制焊后刀尖的高度，这样所有刮刀安装结束后，刀盘的整体高度不变。这样一来，可以省去方法一的机加工工序，省时，省力，节约成本。唯一一点难度就是对冷作工的技术要求非常高，通过焊接来弥补机加工的缺陷。概括的讲就是对平面度低的点进行堆焊后再焊接刀座；平面度高的点先进行气刨后再补焊，再焊接刀座。比较二种方法互有优缺点，根据不同的刀盘体及精度要求选取合理处理方法很关键。一般生产实践中多采用第二种。

       3 、分体式刀盘的加工与误差的解决方法

     首先我们需要加工出一个完成的刀盘本体，刀盘本体又是由左半、右半两部分组成，所以重点问题就是如何将左半、右半分别加工后进行归圆。

     要将两半组合在一起归圆所采用的连接方式是高强螺栓连接，重中之重就是螺栓把合孔及定位销孔的加工方法。先将两半刀盘的左右连接法兰板进行刀检，目的是去除毛坯黑皮。

     见亮后用数控打点的方式划出任意一半刀盘螺栓把合孔及定位销孔，之后用这台划线的机床将划好的孔加工达图。将加工好的一半继续用这台设备进行数控定位打点检查。确定合格后，将此件吊运到划线平台上，用等高方箱垫平，再将另一半刀盘吊至平台与此半进行组对（同样垫等高方箱）。组对好后，划线工配合专业计量检测人员用激光全站仪进行刀盘整体的水平与垂直的调整工作。调整后，必须保证两半毛坯的相对均匀性。

     组对结束后用与孔内径相同大小的样冲进行号孔工序，号孔时锤打样冲应准确用力，避免二次捶打出现双点现象。号孔结束后，将被号的一半用加工先前一半的机床加工。加工前先将以前一半的加工数据用机床打点检验号孔位置是否正确。打点数据与号孔位置一致后方可加工。加工结束后再进行一遍打点复检。合格后，进行整体组对把合，准备进行下一步刀检外圆工序。钻孔容易出现的误差通常为孔距超差，原因是机床本身精度问题，造成“喘气”现象。解决的方法有两种：

     （1）编程方法的改进。法兰把合孔无论横行数列一般为等间距设计，所以编程员一般按等距蛇形编程。机床操作手按编程进行操作，在加工前几排孔时问题不明显。但加工到最后几排，或几组时，机床本身就会发生“喘气”现象，造成局部孔距超差。如果编程时每加工一排孔后，铣头归零，再重新加工下一排孔，这样就会减小或避免工件的累计误差（更好的办法每加工一个空后，铣头归零一次，但这样会大大延长加工周期，延误生产效率，无形中增加工时成本）。

     （2）加工中通过手动微调。顾名思义加工时要求操作者全程跟踪，发现对刀有偏离时及时通过手轮调整位置。此种方法对操作者眼力，体力，坚持力都是考验，并且微调后重新启动程序需记牢点位。

     孔加工结束后，进行下一步刀检外圆工序。将两半刀盘组对到一起，将把合孔全部对正，此时先打进定位销避免，之后用工艺螺栓进行把合拧紧。划线确定刀盘中心，再用立车对外圆进行刀检（外圆出去黑皮见光即可），刀检面作为粗加工的基准面。刀检结束后将两半刀盘拆开，拆开后分别粗加工左右连接法兰的把合面（一般粗加工后连接面每面留2mm 余量进行精加工），粗加工后再将两半刀盘按前面钳工序二次把合。把合后进行粗加工工序。以刀检面最小半径为半径进行粗车（粗车时在外圆车出一道凹槽备用），车后再将刀盘拆成两半，精加工左右法兰把合面。加工好后，把合孔机绞螺纹（通常需绞螺纹的一半为后钻把合孔的一半，此半所钻为预孔）。螺纹加工结束后，将两半用产品螺栓第三次把合拧紧。

     此次把合后加工刀盘本体背面的连接法兰把合板。将刀盘本体背面向上，以粗车时加工的凹槽为基准，向上划出连接法兰平端面加工线，然后铣端面达图。此时，工件不卸机床，在现状态下，划出连接法兰把合板与连接法兰体的把合孔。加工把合孔达图。此时刀盘本体等待下一工序。现在我们分析一下连接法兰体的加工方法。连接法兰体加工的好与
坏对刀盘体整体加工影响非常大。

     首先划线，以毛坯的均匀性划出连接法兰体的把合板端面加工线。加工把合板端面达图。达图后，将连接法兰体与刀盘本体组对号孔。号孔后将所有把合孔加工达图（包括绞螺纹）。最后我们来分析刀盘体的整体加工。整体加工前，现将刀盘本体与连接法兰体用产品螺栓把合拧紧。测量刀盘整体高度，以粗车凹槽为基准划出连接法兰体端面的加工线，再确定刀盘体圆心，由圆心划出精车工序的加工线。用数控车床精车，工序结束后按图检查尺寸，合格后工件不卸，停留在卡盘上。此时划出主驱动把合槽加工线后车削此槽。工序结束后，工件不卸，用此车床数控打点划出主驱动把合孔加工线后钻把合孔。

     此时刀盘全部加工工序结束。加工后所出现的误差通常与整体式刀盘一样，是连接法兰体端面与刀盘切削面的相对平面度超差。如果存在超差情况，只选用的整体式刀盘解决方法（2），因为分体式刀盘直径大，质量大，吊装运输极为不便，采用方法（1）会受场地限制，工期限制，机床加工能力限制，另外也存在一定安全隐患。

     4 、结论

     系统的组织形式是保证刀盘生产周期的决定因素，成熟的工艺方法是刀盘质量控制的必要保证。充分利用融合好这两点条件，在生产过程中不断分析、总结更会让刀盘的制造有所提高。