大型回轉(zhuǎn)軸承薄壁套圈的以車代磨試驗(yàn)探討

陳寶國(guó)+朱曉宏

摘要：各種設(shè)備正常運(yùn)行需要其組成部分正常運(yùn)行，而組成部分正常運(yùn)行就需要確保其自身質(zhì)量。設(shè)備各零部件在加工的時(shí)候，工藝技術(shù)對(duì)于其質(zhì)量有著重要的影響，尤其對(duì)于某些關(guān)鍵性零部件，需要對(duì)加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制。本文就大型回轉(zhuǎn)軸承薄壁套圈的以車代磨試驗(yàn)探討作簡(jiǎn)要闡述。

關(guān)鍵詞：大型薄壁件；以車代磨

中圖分類號(hào)：TH133.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

本公司生產(chǎn)的大型回轉(zhuǎn)軸承有些套圈是薄壁件，技術(shù)要求比較高，要確保其精度，就必須制定合理的加工工藝，包括加工設(shè)備，試用工裝和刀具。通常的回轉(zhuǎn)軸承套圈采用42CrMo生產(chǎn)，滾道表面感應(yīng)淬火，熱處理存在一定的變形，壁厚越薄變形越大，淬火越深變形越大。淬火后的以車代磨選用超硬刀具，用數(shù)控立式車床壓板固定，可以滿足加工需求。

1 薄壁件加工的難點(diǎn)

薄壁件應(yīng)用的范圍十分廣泛，除了回轉(zhuǎn)軸承外，還廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)汽車，零部件，發(fā)動(dòng)機(jī)零件，醫(yī)療器械等，特別機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用廣泛。對(duì)于回轉(zhuǎn)軸承，因?yàn)槭?2QrMo合金材料，加之表面硬度高，在加工的過程中會(huì)存在嚴(yán)重的硬化現(xiàn)象，切削性能差，對(duì)尺寸與技術(shù)條件的要求高，不適合應(yīng)用臥式車床對(duì)其進(jìn)行加工。而使用立式車床加工則需要考慮加工過程中零件出現(xiàn)的變形情況以及振動(dòng)。解決該問題需要通過對(duì)加工路線進(jìn)行合理安排，應(yīng)用適當(dāng)加工方法，選擇合適的刀具才能保證工件的加工達(dá)到圖紙需求。

薄壁件加工難點(diǎn)主要體現(xiàn)在，零件的直徑較大，并且對(duì)于精度的要求高、壁薄，尺寸繁多而結(jié)構(gòu)復(fù)雜。對(duì)技術(shù)有著嚴(yán)格的要求，需要確保加工工藝的合理性與高效性。高精度薄壁件的特點(diǎn)決定了在加工的過程中容易出現(xiàn)變形、振動(dòng)，加工難度大。防振夾具設(shè)計(jì)工作難度較大。零件加工應(yīng)用全數(shù)字化技術(shù)，對(duì)于加工能力的要求高。

2 研究途徑

試驗(yàn)工作采用了先進(jìn)的數(shù)控立車，選擇L型薄壁工件加工。確定合適的增壓級(jí)刀具材料及結(jié)構(gòu)，確定夾刀刀具接刀點(diǎn)、走刀路線，盡可能減少零件變形。為了防止情況出現(xiàn)，也可以設(shè)計(jì)專用的減振工裝，包括立車內(nèi)、外型面。利用專業(yè)軟件建立模型，通過模擬仿真得到后置處理程序，對(duì)零件加工的過程進(jìn)行全程分析。

3 加工試驗(yàn)

試驗(yàn)需要考慮到零件的特點(diǎn)，選擇合適的數(shù)控立車。工藝方案方面，為了防止零件在加工的過程中出現(xiàn)變形，加工的過程中采用了防振工裝。防振工裝的特點(diǎn)體現(xiàn)在，輔助支撐機(jī)構(gòu)吸力強(qiáng)，柔性高，承力均勻，防振性能優(yōu)勢(shì)突出。在對(duì)外面進(jìn)行加工時(shí)，對(duì)于剛性較差或者薄壁零件應(yīng)用輔助支撐工裝，而在內(nèi)型腔面加工時(shí)，在零件的外形面依據(jù)不同型面的斜度，安裝支撐夾具，從而使零件整體抗振能力得以提升，為后期加工提供保障。

數(shù)控程序編制方面，考慮到零件的最大直徑較小，而在毛料狀態(tài)下會(huì)更大，零件是薄壁結(jié)構(gòu)，粗車余量巨大。對(duì)于此種情況可以利用UG模擬仿真軟件，通過軟件建立仿真環(huán)境，開發(fā)處理模塊，建立模型并編制粗加工去余量的程序。粗加工程序結(jié)束后，需要編制半精車去余量加工程序。考慮到半精車加工余量比較多，可以利用專業(yè)軟件將其分為不同的部分進(jìn)行模擬加工，通過調(diào)整得到合理的加工程序，從而編制程序。精車小端與大端程序編制，小端程序中，上端面需要去除L型余量。鑒于槽較深并且去除余量較大，手動(dòng)編程存在一定的難度，因此同樣是應(yīng)用專業(yè)的軟件進(jìn)行編程操作。程序編制工作的難點(diǎn)在于滾道加工，滾道對(duì)于輪廓度有一定要求。為保證加工的精度，首先需要確定合適的加工方案，采購(gòu)專用的加工刀具。在程序編制方面，編程的方式是由外到內(nèi)，需要經(jīng)過二次加工，二次加工的過程主要是對(duì)加工精度進(jìn)行控制，第二刀補(bǔ)刀量確定需要通過第一刀加工完成后測(cè)量結(jié)果來確定。避免一次性加工完成，通過機(jī)床與刀具的精度對(duì)加工的尺寸進(jìn)行控制。

4 試驗(yàn)結(jié)果分析

實(shí)際操作的過程中，通過對(duì)過程分析發(fā)現(xiàn)，加工路線與加工方法，數(shù)控程序編制，刀具選擇，切割參數(shù)等高效可靠合理。輔助工裝體現(xiàn)了良好的防振性能。半精車加工型面時(shí)由于缺少減振裝置，加工環(huán)節(jié)存在振動(dòng)問題，從而使加工完成的產(chǎn)品表面存在較突出的振紋。而在精加工環(huán)節(jié)中，應(yīng)用了減振裝置，加工的整體過程零件穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，加工后的產(chǎn)品表面也不存在振紋。由此可以說明減振裝置作用效果明顯，與預(yù)期的目標(biāo)是相符的，從而使加工零件的質(zhì)量與性能得到了保障。

5 技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工作中需要注意的問題

技術(shù)在應(yīng)用于實(shí)際工作中，出現(xiàn)的問題可以從以下方面來考慮，設(shè)備自身的問題，技術(shù)與工藝應(yīng)用存在的問題，工作人員的問題，材料問題等。對(duì)于存在的問題解決，需要從不同方面著手，比如首先需要使制度建立完善，制度包括了設(shè)備操作，人員管理，標(biāo)準(zhǔn)化流程，質(zhì)量監(jiān)督與控制等。制度建立完善是工作開展的前提條件，同時(shí)也能夠?yàn)楣ぷ鏖_展提供一定的指導(dǎo)，規(guī)范工作的過程，避免操作的過程中出現(xiàn)不規(guī)范的情況，造成不必要的麻煩。技術(shù)應(yīng)用首先需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，確保操作的設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，禁止設(shè)備帶病工作。工作人員在技術(shù)應(yīng)用過程中，要嚴(yán)格依據(jù)技術(shù)的要求進(jìn)行操作，使整體流程標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，確保零件加工在不同的環(huán)節(jié)都能夠達(dá)到預(yù)期的精度目標(biāo)。需要有專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)加工的整體流程進(jìn)行控制與監(jiān)督，對(duì)操作環(huán)節(jié)予以必要的指導(dǎo)，針對(duì)操作過程中出現(xiàn)的問題提出解決措施。結(jié)合到工藝應(yīng)用的情況提出反饋意見，對(duì)工藝進(jìn)行持續(xù)的完善。人員管理方面，要使工作人員掌握必備的操作知識(shí)與技能，強(qiáng)化其安全意識(shí)與責(zé)任意識(shí)。

6 結(jié)束語

零件在加工的過程中會(huì)由于各方面的因素影響，導(dǎo)致其質(zhì)量存在問題，從而對(duì)后期應(yīng)用性能發(fā)揮造成不利。影響零件加工質(zhì)量的因素包括了加工工藝，加工設(shè)備，具體的操作，加工人員等。某些關(guān)鍵性零件對(duì)于質(zhì)量的要求高，因而在加工的過程中對(duì)于技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與要求也較高，需要針對(duì)零件加工采用的工藝與技術(shù)，結(jié)合到特點(diǎn)與零件加工特點(diǎn)采用針對(duì)性措施予以解決，最大程度保障零件加工的質(zhì)量。比如對(duì)于大型的薄壁件加工，通過對(duì)工藝進(jìn)行分析與研究，應(yīng)用合理的加工路線與工藝，從而使加工過程中存在的變形與振動(dòng)問題得以有效的解決。通過利用專業(yè)的軟件進(jìn)行建模與模擬，開發(fā)后置程序，使數(shù)控編程的準(zhǔn)確性與效率得以提升，積累了加工經(jīng)驗(yàn)，使薄壁件加工與制造水平得以提升，從而使零件應(yīng)用與整體設(shè)備性能發(fā)揮得到了保障，解決了本公司此類產(chǎn)品的的加工質(zhì)量。

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