三孔哈夫軸承座的加工工藝分析*

許兆創，田小峰

(常州寶菱重工機械有限公司， 江蘇 常州　213019)

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三孔哈夫軸承座的加工工藝分析*

許兆創，田小峰

(常州寶菱重工機械有限公司， 江蘇 常州213019)

闡述三孔哈夫軸承座的特點及要求，分析工件的加工難點，提出相應的工藝措施，解決零件精度高及變形后難加工的難題。

哈夫軸承座； 多孔； 變形； 加工工藝

1　概　述

在軋機工藝線上，支撐輥軸承座是成臺設備的重要零件，為滿足設備上支撐輥的高效工作，它所需的精度及形位公差要求都較高。

圖1　下輥軸承座示意圖(單位:mm)

2　產品特點及主要加工難點

2.1產品特點

(1)哈夫面多處不連續：上蓋與下座皆為三個半孔，哈夫面均有3處斷面，因此，加工哈夫面及內孔時，由于斷續切削將導致它們十分容易變形。

2.2主要加工難點

(2)易變形：零件哈夫面不連續、薄壁、壁厚不均等特點，導致軸承座極易變形且變形不一。

3　加工流程及工藝措施

根據產品固有特點，圍繞加工難點分析，進行加工流程的合理安排、采取有效的工藝措施， 減少變形及滿足精度要求。

3.1加工流程

為確保軸承座精度和質量，從它的加工難點著手，選用最合理有效的加工工藝流程：劃線(分開)—粗加工(分開)—校直(分開)—除應力(分開)—銑哈夫面(分開)—劃線(分開)—鉆孔(分開)—拼裝—半精鏜孔—校直(分開)—除應力—精銑哈夫面及底面(分開)—拼裝—鉆鉸銷孔—精加工。

3.2工藝措施

3.2.1工序劃分粗加工、半精加工、精加工

該軸承座具有哈夫面多處斷面、薄壁、內孔壁厚不均等特殊結構，且上蓋與下座長高比值均過大，這些因素結合起來將會導致零件切削加工后存留切削熱應力，導致哈夫面及內孔極易變形。況且，由圖1可知，上蓋與下座拼裝后長度及高度公差均為0.1 mm，厚度公差為0.05 mm，內孔公差為0.046 mm，六面形位公差為0.05 mm及0.03 mm，這些尺寸和形位公差要求都相當高。

由此可見，為減少變形量和滿足精度要求，對加工余量的合理把控顯得尤其重要。由于切削余量越大變形量也越大，這就要求哈夫面與內孔加工時分為多次加工，結合成本控制，最優方案分為粗加工、半精加工、精加工三道工序。

3.2.2校直與熱處理

(1) 校直

長高比值上蓋為6.9、下座為4.8，且它們哈夫面均多處不連續，由于切削熱的冷卻速度不一致造成零件出現拱形，當高度變形量大于下道工序加工余量時，則需要進行校直處理，以保證哈夫面與高度上另一面相平行。

(2) 除應力

哈夫面切削和校直后的殘余內應力，采用熱處理進行消除，達到定型效果。

上蓋內孔與邊上最薄處僅11.3 mm，切削后殘余內應力也會導致內孔尺寸公差難以保證，因此，采用熱處理去應力方式，消除粗加工、半精加工后內孔產生的大部分殘余內應力，減少變形。

3.2.3控制余量與變形量

本批次6件產品中，其中兩件產品因為前期上蓋與下座高度單邊余量僅留1.2 mm，在半精加工完成并校直去除應力后，上蓋哈夫面單邊變形量仍大于加工余量0.5 mm，因此，增加了第三次校直除應力處理后，變形量在加工余量范圍內，最后進行精加工，達到圖紙所需要求。

另四件工件粗加工后高度單邊余量調整至2 mm，經過兩次除應力后可精加工滿足要求。與半精加工相比，粗加工時切削量大因而變形量也大，直線度亦然。后四件直線度如表1所示。

表1　上蓋與下座余量及變形量

4　結束語

通過加工調整和工藝措施，有效解決工件哈夫面及內孔變形的難題，保證尺寸及形位公差要求，工藝流程形成標準模塊。

[1]包善斐，王龍山，于駿一．機械制造工藝學[M]．吉林：吉林科學技術出版社，1992.

[2]楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．北京：機械工業出版社，2011.

[3]《重型機械標準》編寫委員會．重型機械標準第一卷[M]．北京：中國標準出版社，1998.

2015-08-04

許兆創(1976—)，男，工程師。電話：15961129169

TG333.17