短应力轧机轴承座加工工艺改进

摘要：文章分析了轴承座轴承内孔在加工过程中出现的质量问题的原因，并对如何确保轧机轴承座轴承内孔的加工质量阐述了其解决方法。

关键词：短应力轧机；轴承座；机械加工；内孔变形

【资料图】

0引言

中钢集团西安重机有限公司生产的短应力轧机轴承座，其尺寸公差、表面粗糙度和形位公差三个方面均要求精度较高，而且工件轴承内孔壁厚尺寸不一，最薄孔壁处只有20mm厚，加之通常轴承座轴承内孔两侧设计有拉杆孔系，这样就更给加工带来十分大的困难。以往工艺的工艺路线为：铸钢-正火-粗加工-探伤-半精加工-人工时效处理-精加工（即：通常先由镗床加工工件两侧拉杆孔系及周边部位，包括加工成两侧轴承内孔端面，并在轴承内孔孔口处镗出基准圆。而后由立式数控车床按已加工的端面及基准圆找正、定中心，精车轴承内孔成，钻床钻端面螺栓孔及润滑油孔）-磁粉探伤检查。结果，在精加工完后，往往内孔变形失圆，造成圆度误差和圆柱度误差超差（在0.10～0.20mm之间），达不到图纸要求。

1内孔变形原因分析

通过对现场产品的追踪及调研，发现引起轴承座内孔变形根本原因在精加工阶段，主要有以下几点原因：

①镗车工序安排顺序不合理。通常都是先上立车精车内孔，而后镗床以内孔为基准精加工其余部分，而该工件由于内孔壁薄厚不一，最薄孔壁只有20mm，当先精车完轴承内孔后，再上镗床加工其余部位，极易产生孔变形。

②切削力以及加工热变形。在轴承内孔进行切削过程中会产生大量的切削热，使得轴承孔产生一定的热变形，其变形量最大处会产生0.015mm的变形量。同时，在加工时，不同的吃刀量会产生不同的车削力，从而使得轴承孔在车削力作用下会产生不同的形变，而通常切削力对轴承孔变形的影响最大。

③工件装卡压力。工件装卡时会对工件施加一定的卡紧力，在其他外界条件一定的情况下，在同一位置施加不同的卡紧力会对轧机轴承孔产生不同的变形影响。

④不合理吊装及多次翻转工件。架工不规范的吊装，使内孔被拉变形。尤其是在镗工序及钻工序，需要多次翻转工件，当轴承内孔精加工完成后，此时多次翻转工件，易使内孔变形。

⑤轴承座加工后的残余应力。

2改良措施

针对以上原因将原工艺“人工时效”后的精加工工艺，优化如下：

①“人工时效”后，上平台划线。

②调整原先的加工顺序，先上立车，将轴承座内孔再经行一次半精加工，留少许余量，能满足后续内孔加工即可。在多批件的情况下，能使工件在自由状态下有个短暂的“自然时效”时间，释放内部残余应力。

③上镗床，按车床已半精加工内孔为基准，定中心，打表找正（误差小于0.02mm，下同）加工两侧拉杆孔系诸孔，周边外形，滑板面、轴承座内孔两侧端面（为工艺基准面）、螺纹孔、润滑油孔，并且在轴承座内孔其中一侧孔口处加工出基准圆，保证拉杆孔系及相关要求面与轴承座内孔中心对称，达图纸形位公差要求。

④再上数控立床，按镗床已加工工艺基准面、基准圆找正，精车内孔达图尺寸要求。装卡工件时，严禁卡工件薄壁处部位。在加工首个工件时，应在最后成品前，适当松开卡爪，“米”字型测量内孔尺寸，检验装卡力是否合适，以便及时作出调整，防止装卡力过大（理论上不大于1100N）使工件内孔变形，为后续加工积攒经验。

⑤用自制专用平衡梁平吊转运工件。同时还值得注意的是：在人工时效前，粗加工余量应尽量留少点，使铸钢和粗加工残余应力在人工时效处理后被尽量给予消除。另外，由于不同型号的轴承座有不同的材质，因而需要在加工的过程中做好对于切削力和温度的动态控制，使其在一个合理的区间范围，并将加工时的车削力控制在15N以内，从而使内孔的加工变形量能够在一个可以接受范围内。

3总结

总之，轴承座内孔变形是很难避免的。通过以上的工艺改进，轴承座内孔变形量得到了有效地控制（圆度及圆柱度能控制在0.05mm左右）。对于提高轧机轧锟轴承座的加工质量起到了积极作用，加快了装配产出进度。

参考文献：

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