汽車圓錐滾子軸承套圈自動(dòng)化聯(lián)線加工技術(shù)

瓦房店軸承股份有限公司 （遼寧 116300） 田世玲 于曉巖 王江山

2011年9月瓦軸新竣工投產(chǎn)的卡車軸承項(xiàng)目基地，是全球單體最大的卡車配套軸承工廠。瓦軸集團(tuán)汽車軸承項(xiàng)目正式投產(chǎn)，標(biāo)志著瓦房店軸承汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了嶄新的發(fā)展階段。瓦軸汽車分廠座落在瓦房店西郊工業(yè)園區(qū)，占地面積105萬(wàn)m2，安裝了55條全自動(dòng)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了在線加工、在線檢測(cè)、在線裝配，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、訂單處理、生產(chǎn)過程控制等，建立了先進(jìn)的信息化管控中心，全部實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理控制。

以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高端產(chǎn)品為目標(biāo)，加快七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)配套軸承的研發(fā)制造。產(chǎn)品達(dá)到世界先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)精密技術(shù)領(lǐng)先。綠色制造覆蓋、信息技術(shù)集成、環(huán)保節(jié)能達(dá)標(biāo)。2012年7月瓦軸在美國(guó)洛杉磯建立“瓦軸集團(tuán)（美國(guó)）軸承有限責(zé)任公司”，在美國(guó)汽車城底特律建立了技術(shù)服務(wù)辦公室，在北卡羅來納州建立了物流配送中心。全面負(fù)責(zé)開發(fā)美國(guó)及整個(gè)北美的汽車整車和相關(guān)零部件配套市場(chǎng)，至此，一座現(xiàn)代化的軸承新城，如一顆璀璨的明珠，鑲嵌在大連的沿海經(jīng)濟(jì)帶上。

汽車軸承產(chǎn)品特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

汽車軸承分廠廠房建筑面積43000 m2，擁有55條自動(dòng)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)在線磨削、在線檢測(cè)、在線裝配，在線包裝，集中管控。年生產(chǎn)汽車軸承2000萬(wàn)套，年銷售收入12億元。人均勞動(dòng)生產(chǎn)率每年150萬(wàn)元。主要產(chǎn)品有為普林意威公司等生產(chǎn)的新能源汽車電機(jī)軸承，具有長(zhǎng)壽命、高可靠性等特點(diǎn)；為一汽大眾、上海大眾、華晨寶馬和上海通用等公司生產(chǎn)的轎車用輪轂軸承，具有高可靠性、長(zhǎng)壽命、高速化，滿足高檔轎車的需求。

為濟(jì)南重汽、山東濰柴、陜西法士特齒輪生產(chǎn)的重型卡車變速箱及發(fā)動(dòng)機(jī)軸承，具有重載轉(zhuǎn)矩、低噪聲、大速比等性能；為上汽集團(tuán)、一汽轎車等公司生產(chǎn)的轎車方向機(jī)輪轂，具有低噪聲、輕量化、高可靠性等特點(diǎn)；為濟(jì)南重汽、一汽、二汽和北汽等公司生產(chǎn)的重載卡車差速器用大錐角圓錐滾子軸承，具有高承載、高可靠性等性能；為德國(guó)大眾、上汽齒輪等公司生產(chǎn)的轎車變速箱軸承，具有高可靠性、長(zhǎng)壽命、低噪聲和使用壽命120萬(wàn)km等特點(diǎn)；為濟(jì)南重汽、一汽、二汽等公司生產(chǎn)的卡車用輪轂軸承，具有高可靠性、長(zhǎng)壽命、高速化和單元化特點(diǎn)；為上海大眾、上海通用等公司生產(chǎn)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)及周邊設(shè)備軸承，具有低噪聲、密封性能好、輕量化和高可靠性等。

汽車軸承制造工藝水平對(duì)比

汽車軸承聯(lián)線生產(chǎn)加工質(zhì)量穩(wěn)定（見圖1），節(jié)拍一致。產(chǎn)品套圈端面采用M7675W設(shè)備3機(jī)聯(lián)線雙端面貫穿磨削，尺寸穩(wěn)定，定位基準(zhǔn)理想，端面磨削后即采用內(nèi)圈聯(lián)線加工，外圈在端面磨削后，外徑粗磨采用M1083A外徑無心磨削設(shè)備3機(jī)聯(lián)線貫穿磨床（見圖2），然后進(jìn)入外圈聯(lián)線加工，在磨削線傳送帶上裝有退磁裝置，確保套圈無殘磁；在裝配聯(lián)線上，只要有檢測(cè)過程，均有校對(duì)件及不合格品自動(dòng)識(shí)別裝置，使聯(lián)線加工的包裝入庫(kù)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

在聯(lián)線的磨削過程中，由于每一個(gè)過程的設(shè)備性能不同，磨削速度也存在差異，故根據(jù)套圈壁厚大小及熱處理的變形量，合理調(diào)整優(yōu)化各過程的磨削留量，使整條磨削線的節(jié)拍一致，同時(shí)，保證設(shè)備性能最大化的使用，不至于造成資源浪費(fèi)。

根據(jù)汽車軸承技術(shù)的發(fā)展，單元輪轂軸承逐漸取代單列圓錐滾子軸承，這對(duì)于軸承的磨削加工及合套工藝提出更高的要求。汽車軸承分廠目前擁有4條雙列圓錐滾子軸承生產(chǎn)線，由于套圈的外圈大部分帶有凸緣，且為了加強(qiáng)軸承承受軸向力的強(qiáng)度，外徑與凸緣擋邊之間不得有油溝，這樣，無論是外徑的磨削還是擋邊的磨削都無法保證砂輪完全進(jìn)入磨削部位，造成外徑與凸緣擋邊交界處不能“清根”，故其工藝需要較大的改變，在端面磨削后，用硬車工藝代替套圈的粗磨過程，采用HCT2050硬車外徑、凸緣擋邊、外圈雙滾道，給細(xì)磨工序留出0.20～0.25 mm的磨削量，同時(shí)在外徑與外擋邊交界處加工出一0.25 mm深度的油溝，此油溝在終磨完成后即消失。外圈滾道采用雙滾道一次磨削成型，可保證外圈兩滾道相互差在0.01～0.015 mm之間，使軸承不偏心，游隙大小穩(wěn)定。

國(guó)內(nèi)外圓錐滾子加工工藝對(duì)比

國(guó)外某公司圓錐滾子軸承的外觀質(zhì)量，從國(guó)外軸承內(nèi)組件中,可以清楚地看出圓錐滾子小頭端面沒有任何加工跡象，即圓錐滾子沖壓后沒有進(jìn)行任何磨削加工（見圖3），而我們所有沖壓滾子的雙端面，即滾子小頭端面必須進(jìn)行磨削加工（見圖4），相比之下，很值得我們軸承企業(yè)借鑒改進(jìn)。

國(guó)外圓錐滾子基準(zhǔn)端面的穴徑比較大（見圖5），促使?jié)L子基準(zhǔn)端面與內(nèi)圈大擋邊的接觸點(diǎn)基本在合理位置。國(guó)內(nèi)圓錐滾子基準(zhǔn)端面的穴徑比較小（見圖6），滾子基準(zhǔn)端面與內(nèi)圈大擋邊的接觸點(diǎn)基本在大擋邊邊緣位置，容易導(dǎo)致內(nèi)圈大擋邊邊緣受力增大，從而易引發(fā)內(nèi)圈大擋邊斷裂的產(chǎn)生，因此，圓錐滾子的穴徑應(yīng)該適當(dāng)增大，有利于減少摩擦熱，從而減少軸承溫升，提高軸承使用壽命。

汽車軸承制造設(shè)備的特點(diǎn)分析

聯(lián)線加工在更換軸承規(guī)格時(shí)，除需機(jī)床調(diào)整上下料道、傳送帶的寬窄之外，還需修磨定位筒磁極，調(diào)整前后支撐夾角，確定偏心量，而偏心量的大小依每個(gè)操作者的加工習(xí)慣或偏大或偏小，則直接影響磨削時(shí)的加工參數(shù)，無法滿足操作者每次更換同一軸承套圈時(shí)（見圖7），始終固定唯一磨削參數(shù)，為加工的有效控制增加了難度。聯(lián)線加工磨削設(shè)備共11臺(tái)，有4名操作人員，在更換軸承套圈時(shí)需要逐臺(tái)設(shè)備調(diào)整，浪費(fèi)時(shí)間效率低。機(jī)外調(diào)整，保證更換軸承規(guī)格時(shí)快捷、穩(wěn)定是聯(lián)線生產(chǎn)的效率保證。對(duì)于圓錐滾子軸承，通常裝配高要求在0～＋0.20 mm之間，外滾道尺寸在0～－0.05 mm，為了不使設(shè)備資源浪費(fèi)，通常外滾道磨削采用定程磨削，可確保裝配高的標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖1 軸承套圈聯(lián)線生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)

圖2 軸承套圈聯(lián)線生產(chǎn)加工設(shè)備

圖3 國(guó)外滾子小頭端面沒有磨削加工

圖4 國(guó)內(nèi)滾子小頭端面磨削加工

圖5 國(guó)外圓錐滾子穴徑較大

圖6 國(guó)內(nèi)圓錐滾子穴徑較小

圖7 圓錐滾子軸承

隨著汽車整裝效率不斷提高，對(duì)軸承裝配高的要求也越來越嚴(yán)格，汽車圓錐滾子軸承實(shí)現(xiàn)全部P6x級(jí)已成定局，這就要求外滾道尺寸公差帶要壓縮1/2，則外滾道磨削設(shè)備增加主動(dòng)檢測(cè)裝置成為必然，否則無法保證越來越嚴(yán)的裝配高公差。

結(jié)語(yǔ)

汽車軸承的技術(shù)隨著汽車工業(yè)的發(fā)展也在發(fā)生著突飛猛進(jìn)的跨越，大規(guī)模聯(lián)線加工工藝，使軸承產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性得到有效的保障，軸承滾子自動(dòng)裝配機(jī)的的問世，徹底根除了人的因素造成的漏滾子、倒?jié)L子等低級(jí)錯(cuò)誤給用戶帶來的困擾。生產(chǎn)計(jì)劃的ERP管理，使聯(lián)線加工快捷、準(zhǔn)時(shí)。

因此，汽車圓錐滾子軸承加工過程中“細(xì)節(jié)”決定質(zhì)量，“細(xì)節(jié)”它所傳遞的重視小事，關(guān)注“細(xì)節(jié)，把小事做細(xì)、做透。我們必須意識(shí)到：軸承是一個(gè)系統(tǒng)的零件，任何一個(gè)“細(xì)節(jié)”都是決定整個(gè)汽車圓錐滾子軸承質(zhì)量的關(guān)鍵，更進(jìn)一步說，軸承的內(nèi)、外圈也好，滾子、保持架也好，一些重要的加工技術(shù)工“細(xì)節(jié)”藝可能正是其軸承質(zhì)量核心的部分，所以我們需要關(guān)注“細(xì)節(jié)”工藝，有時(shí)不得不依賴于一點(diǎn)一滴的“細(xì)節(jié)”工藝，使汽車圓錐滾子軸承質(zhì)量有一個(gè)質(zhì)的飛躍。