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短应力轧机轴承座加工工艺改进

发布时间:2023-02-10 10:57:28 作者:行业大咖秀 点击:1066

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

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:

[1]姜虹.钢板轧机中轴承座加工变形原因分析及处理[J].民营科技,2016(6):16.

[2]姜虹.钢板轧机中辊轴承座加工过程质量控制要点[J].科技创新与应用,2016(13):128.

[3]张思成,等.有限元在热轧机工作辊轴承座热特性分析中的应用[J].甘肃科技,2006(6):142.

[4]王辉.三辊轧机改造中轴承座强度的有限元分析[J].轴承,2002(9)21.

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