鐵路軸承外圈車加工方法改進

李 磊，朱旭東

（1.哈爾濱軸承集團公司 技術中心，黑龍江 哈爾濱 150036；2.哈爾濱軸承集團公司 電機軸承分廠，黑龍江 哈爾濱150036）

1 前言

鐵路軸承外圈車加工方法比較落后，生產效率低。熱處理后磨外徑經常出現燒傷問題，為減少燒傷幾率只得增加磨削次數。硬車倒角時由于車加工倒角幾何形狀存在差異，所以既要考慮將熱處理后氧化皮車掉又要滿足成品要求。由于淬火前倒角的幾何形狀存在差異，硬車時無法用用一統一形狀的車刀將所有的倒角都修正過來，影響了產品的外觀和銷售，并增加了操作者磨刀的難度。本文將討論解決的方法，僅供參考。

2 原加工中存在的問題

原加工過程：工序1：粗車非基面、粗仿外內徑、外滾道，去內銳角（C7232）→工序2：粗車基面、粗車外徑、去內、外銳角（C7232）→工序3：細車非基面、粗仿外內徑、外滾道，去內銳角 （C7232）→工序4：細車基面、細車外徑、去外銳角 （C7232）→工序5：清理擋邊與外滾道處→工序6：精車非基面、細仿外內徑、外滾道及擋邊 （CB7232A）工序7：基面打字→工序8：車兩面油溝（C7632）→工序9：車內外倒角、擋邊內倒角（C7632）

從工藝過程看不出問題，但在磨外徑、擋邊及外內徑時，出現的問題是外徑磨5次以上而且還容易產生燒傷現象。擋邊及外內經磨削中也經常發生燒傷現象。原因是加工這幾個工序所采用的機床是專用車床效率較高，但尺寸散差是±0.1mm,其橢圓度最大達到0.16mm（工藝要求0.18 mm）、表面粗糙度值達到Ra10以上。 為防止下工序出現廢品，留量勢必增加。所以造成熱處理后外徑磨削遍數達5次以上。要減少留量就得將橢圓和表面粗糙度減少。擋邊經過二次車削，工序5車削時必須從外滾道處開始進刀。由此在進刀出勢必留下凹下痕跡，并且由于是在滾道與擋邊交界處空間窄小測量有一定困難。只能憑經驗來判斷。而工序6加工的內容基本與工序5相同。只是外滾道工作行程大較長。工序8與工序9加工比較單一，從一定程度上影響了加工效率。另外，加工油溝時對機床要求極為嚴格，要求機床運轉剛性好、導軌運動平穩，而C7620設備刀架子導軌是梢鐵控制間隙，如果沒有間隙往復無法運動，反之間隙大刀架子產生振動，使窄小的油溝刀具切削時容易崩刀，所以加工油溝工序效率較低。采用成型法加工倒角，刀具切削抗力較大，刀具磨損嚴重，夾具也損耗較大。由于倒角刀采用人工刃磨，每一次更換刀具后刀具的幾何形狀都存在一定的差異，并且其尺寸散差也較大，一般0.4～0.6mm。

3 改進后的車加工方法

改進后車加工過程：

工序1：粗車非基面、粗仿外內徑、外滾道，去內銳角（C7232）→工序2：粗車基面、粗車外徑、去內、外銳角（C7232）→工序3：細車非基面、粗仿外內徑、外滾道，去內銳角（C7232）→工序4：細車基面、細車外徑、去外銳角 （C7232）→工序5：精車非基面、細仿外內徑、外滾道及擋邊（CB7232A）→工序6：基面打字→工序7：車內、外倒角及擋邊倒角（C7632）

由于工序1、2、3工件帶有鍛件氧化皮及粉塵，如果采用數控機床加工對機床的導軌產生劇烈磨損，從而影響機床使用壽命；另一方面，數控機床的切削量也較專業車床少，所以工序1、2、3采用專業車床較為理想。采用數控機床不僅能提高加工精度，而且也能降低表面粗糙度，為下工序減少留量打好基礎，所以工序4加工平面及外徑時，采用數控機床提高了加工精度，表面粗糙度值由原來的Ra10降低到Ra5,與此同時,對刀具的選用做了調整,刀具采用涂層,使其切削速度由原來的120m/min提高到200m/min,彌補了數控機床切削量較少的不足,切削量雖少但切削速度高,加工效率依然可以保證。對刀具進行了改進,將原工序5、6合并。利用數控機床一次裝夾，可加工多個表面將原工序8、9合并，提高了加工效率。數控機床加工油溝時，機床主軸運轉和往復進給機構比較平穩刀具壽命較專業車床高，由此帶來效率較高。數控機床加工倒角時采用縱向切削方法機床的高轉速小進刀量在加工效率不減少的前提下，倒角的幾何形狀一致性較好。因為機床的程序是固定的，刀具采用機夾刀，更換刀具時不影響工件的幾何形狀。同時，對仿形板進行了改進，在仿形同時將擋邊倒角也加工完成，有利于擋邊測量，保證測量擋邊尺寸準確性，如圖1 所示。

圖1 精仿外滾道仿形板圖

4 結束語

改進后的工藝過程經過兩年的驗證，不僅提高了質量及加工效率，同時也減少了操作者的勞動強度及加工的難度，減少了機床的占地面積，非常有利于大批量生產。隨著工藝水平的不斷提高，如硬車刀具及數控機床加工水平的提高，用硬車加工油溝及擋邊（相當于粗磨擋邊），以提高企業在市場中的競爭力。