大型軋輥軸承座的加工工藝改進

孟揚

摘要：軋輥軸承座是軋鋼機上的關(guān)鍵零件之一，也是加工周期長、難度大、精度要求很高的零件。近年來，隨著冶金行業(yè)的復(fù)蘇和快速發(fā)展，新建、改造的軋機項目增多，加上鋼材消費增多，軋輥軸承座的需求量的增加較大，用戶對質(zhì)量的要求也越來越高，而交貨期要求越來越短，質(zhì)量和加工效率的問題就顯得十分突出。充分提高各大企業(yè)的加工效率，解決企業(yè)在生產(chǎn)制造中加工工藝的技術(shù)問題，已經(jīng)成為一個研究熱點。

關(guān)鍵詞：軸承座；變形；加工工藝；工序

軸承座主要承受軋制力和平衡力，而軋制力是相當大的，高達5000多噸，因此軸承座總是上邊壁厚較大，而下邊壁厚小于上邊，也正是由于這種壁厚不均衡，往往造成軋輥軸承座主孔精加工后出現(xiàn)變形失圓，達不到設(shè)計要求精度。從其使用上看，應(yīng)控制上頂面，兩側(cè)面，主孔等的相互位置精度和尺寸精度，這也是軋輥軸承座加工難度最大、不易控制的部位，需要特殊的制造技術(shù)和手段來加以控制以達到設(shè)計要求。

長期以來，我公司生產(chǎn)的軋輥軸承座的制造過程為：

粗加工--探傷--精整、時效—焊接油腔蓋板、熱處理---精加工--探傷

到目前為止，我公司制造的軋輥軸承座數(shù)量不少，但是精加工之后，軋輥軸承座往往都有不同程度的變形，主要集中在要求比較高的軸承內(nèi)孔和兩側(cè)滑板面上，表現(xiàn)為：

1.內(nèi)孔變形失圓，造成圓度誤差和圓柱度誤差超差：

2.內(nèi)孔尺寸發(fā)生變化，減小或增大

3.兩側(cè)滑板面不平行，且于內(nèi)孔中心線不平行

4.兩側(cè)滑板面對內(nèi)孔不對稱，造成對稱度超差

5.油腔蓋板處止口失圓，尺寸公差超差，

軸承座精加工后產(chǎn)生變形，其影響因素是多方面的，也是比較復(fù)雜的，除了鑄造缺陷和熱處理等非加工因素外，加工因素主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.粗加工后時效不徹底，內(nèi)應(yīng)力釋放不充分，有不可忽視的內(nèi)應(yīng)力存在，精加工后，應(yīng)力又重新分布。

2.精加工階段各加處的加工工藝工序不合理，對主要加工要素處理不當，導(dǎo)致非最終加工要素在最終加工要素完成加工后產(chǎn)生變形。

以前我公司在對軸承座的精加工工藝的安排上，一直存在著兩種不同的思路，一是先加工軸承座兩側(cè)的滑板把合面，在加工裝配動壓油膜軸承的內(nèi)孔，另一種思路反之，前一種思路有利于保證內(nèi)孔的精度，但相對較難控制兩側(cè)滑板面對內(nèi)孔的對稱度要求，后一種思路有利于控制兩側(cè)滑板面對內(nèi)孔的對稱度要求，但是內(nèi)孔容易變形，影響內(nèi)孔的加工精度。另外，像內(nèi)孔中油槽等部位，其要求不高，但加工余量較大，安排在精加工時完成，因加工后的應(yīng)力重新分布等因素，會導(dǎo)致工件產(chǎn)生變形。

3.粗加工之后留量較大，精加工和精加工后取去除余量越多，內(nèi)應(yīng)力重新分布的趨勢就越嚴重。

4.由于產(chǎn)品制造周期都較短，不允許把加工工序多、加工工作量大的軸承座的加工周期安排太長，精加工階段的半精加工和精加工無法實現(xiàn)真正意義上的分開，間隔時間不夠長，工件在自然環(huán)境下時效不充分。

5.對于內(nèi)孔的加工，當其表面粗糙度要求較高時，在精車無法滿足要求時，只能用砂帶磨削裝置進行拋磨。但是由于其不能改變拋磨前內(nèi)孔的形狀誤差，當內(nèi)孔的形狀誤差不能滿足設(shè)計要求時，只能進行局部修磨。這種方式對機床操作者的水平要求較高，加工時間較長，而且還不一定能滿足設(shè)計要求。

基于以上考慮，我們將軸承座的精加工階段按一下工序進行安排。

劃線--車—磁探-鏜銑--劃--鉆--立車--鉗--磁探

1.劃線：復(fù)查工件變形情況，劃各處加工線；

2.立車：半精加工內(nèi)孔和端面，其中內(nèi)孔單邊留量0.5-0.6mm，Ra3.2，兩端面精加工到位，要求兩端面對內(nèi)孔不垂直度誤差不大于0.05mm，Ra3.2，作為鏜銑床加工時的裝夾、測量基準，控制內(nèi)孔不圓柱度誤差小于0.03mm，作為最終精車內(nèi)孔時的找正基準。

3.磁探：對內(nèi)孔進行磁粉探傷。

4.鏜銑床：以精加工的端面作為裝夾基準面，按內(nèi)孔復(fù)查找正，銑兩側(cè)滑板面、上下面等。其中兩側(cè)滑板面對內(nèi)孔的不對稱度誤差和平行度誤差控制在0.05mm內(nèi)。

5.劃線、鉆孔：完成沒必要用鏜床完成的孔的加工。

6.立車：以以精加工的困難各端面和半精加工的內(nèi)孔為基準，精加工內(nèi)孔。

7.鉗工：攻絲并清除飛邊、毛刺。

8.磁探：對軋輥軸承座的內(nèi)孔、面進行磁粉探傷。

通過對軋輥軸承座加工工藝技術(shù)進行較全面的研究，解決了制約軸承座加工技術(shù)瓶頸問題，提高產(chǎn)品加工效率，降低了成本，而且在重型機械制造領(lǐng)域中給其它大型零件的數(shù)控加工制造的技術(shù)方案和解決方法提供借鑒。研究成果的運用，充分提高公司的大型先進數(shù)控機床的制造效率，不僅能解決公司生產(chǎn)制造大型件的技術(shù)問題，同時增強企業(yè)的競爭能力。

參考文獻：

[1]王永輝.軋機大型軸承座工藝分析[J].江蘇冶金，2006（2）：23-25.

[2]夏莉宋明.進出口合金鋼工作輥軸承座的加工技術(shù)]J].重型機械科技，2001（4）：231-232.