短應力軋機軸承座加工工藝改進
發布時間:2023-02-10 10:57:28 作者:行業大咖秀 點擊:2300
摘要:文章分析了軸承座軸承內孔在加工過程中出現的質量問題的原因,并對如何確保軋機軸承座軸承內孔的加工質量闡述了其解決方法。
關鍵詞:短應力軋機;軸承座;機械加工;內孔變形
0引言
中鋼集團西安重機有限公司生產的短應力軋機軸承座,其尺寸公差、表面粗糙度和形位公差三個方面均要求精度較高,而且工件軸承內孔壁厚尺寸不一,最薄孔壁處只有20mm厚,加之通常軸承座軸承內孔兩側設計有拉桿孔系,這樣就更給加工帶來十分大的困難。以往工藝的工藝路線為:鑄鋼-正火-粗加工-探傷-半精加工-人工時效處理-精加工(即:通常先由鏜床加工工件兩側拉桿孔系及周邊部位,包括加工成兩側軸承內孔端面,并在軸承內孔孔口處鏜出基準圓。而后由立式數控車床按已加工的端面及基準圓找正、定中心,精車軸承內孔成,鉆床鉆端面螺栓孔及潤滑油孔)-磁粉探傷檢查。結果,在精加工完后,往往內孔變形失圓,造成圓度誤差和圓柱度誤差超差(在0.10~0.20mm之間),達不到圖紙要求。
1內孔變形原因分析
通過對現場產品的追蹤及調研,發現引起軸承座內孔變形根本原因在精加工階段,主要有以下幾點原因:
①鏜車工序安排順序不合理。通常都是先上立車精車內孔,而后鏜床以內孔為基準精加工其余部分,而該工件由于內孔壁薄厚不一,最薄孔壁只有20mm,當先精車完軸承內孔后,再上鏜床加工其余部位,極易產生孔變形。
②切削力以及加工熱變形。在軸承內孔進行切削過程中會產生大量的切削熱,使得軸承孔產生一定的熱變形,其變形量最大處會產生0.015mm的變形量。同時,在加工時,不同的吃刀量會產生不同的車削力,從而使得軸承孔在車削力作用下會產生不同的形變,而通常切削力對軸承孔變形的影響最大。
③工件裝卡壓力。工件裝卡時會對工件施加一定的卡緊力,在其他外界條件一定的情況下,在同一位置施加不同的卡緊力會對軋機軸承孔產生不同的變形影響。
④不合理吊裝及多次翻轉工件。架工不規范的吊裝,使內孔被拉變形。尤其是在鏜工序及鉆工序,需要多次翻轉工件,當軸承內孔精加工完成后,此時多次翻轉工件,易使內孔變形。
⑤軸承座加工后的殘余應力。
2改良措施
針對以上原因將原工藝“人工時效”后的精加工工藝,優化如下:
①“人工時效”后,上平臺劃線。
②調整原先的加工順序,先上立車,將軸承座內孔再經行一次半精加工,留少許余量,能滿足后續內孔加工即可。在多批件的情況下,能使工件在自由狀態下有個短暫的“自然時效”時間,釋放內部殘余應力。
③上鏜床,按車床已半精加工內孔為基準,定中心,打表找正(誤差小于0.02mm,下同)加工兩側拉桿孔系諸孔,周邊外形,滑板面、軸承座內孔兩側端面(為工藝基準面)、螺紋孔、潤滑油孔,并且在軸承座內孔其中一側孔口處加工出基準圓,保證拉桿孔系及相關要求面與軸承座內孔中心對稱,達圖紙形位公差要求。
④再上數控立床,按鏜床已加工工藝基準面、基準圓找正,精車內孔達圖尺寸要求。裝卡工件時,嚴禁卡工件薄壁處部位。在加工首個工件時,應在最后成品前,適當松開卡爪,“米”字型測量內孔尺寸,檢驗裝卡力是否合適,以便及時作出調整,防止裝卡力過大(理論上不大于1100N)使工件內孔變形,為后續加工積攢經驗。
⑤用自制專用平衡梁平吊轉運工件。同時還值得注意的是:在人工時效前,粗加工余量應盡量留少點,使鑄鋼和粗加工殘余應力在人工時效處理后被盡量給予消除。另外,由于不同型號的軸承座有不同的材質,因而需要在加工的過程中做好對于切削力和溫度的動態控制,使其在一個合理的區間范圍,并將加工時的車削力控制在15N以內,從而使內孔的加工變形量能夠在一個可以接受范圍內。
3總結
總之,軸承座內孔變形是很難避免的。通過以上的工藝改進,軸承座內孔變形量得到了有效地控制(圓度及圓柱度能控制在0.05mm左右)。對于提高軋機軋錕軸承座的加工質量起到了積極作用,加快了裝配產出進度。
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