圓柱滾子軸承銅合金實體保持架振動光飾工藝

王永峰

(洛陽LYC軸承有限公司 軸承保持架廠，河南 洛陽 471039)

1 實體保持架光飾工藝

軸承實體保持架在加工過程中一般進(jìn)行車削、鉆孔、拉制和銑削等機(jī)械加工，在孔徑開口、過渡圓弧和內(nèi)徑槽等部位會形成毛刺,人工去除困難且很難徹底清除，需要采用光飾工藝去除毛刺，以提升產(chǎn)品外觀質(zhì)量。

保持架光飾方法主要有：ZG滾磨、噴砂法和振動光飾。1)ZG滾磨是將被加工保持架與磨料自由地混合在一起,通過磨料的滾動去除保持架毛刺，光飾效果好，但缺點(diǎn)是磨料容易擊傷工件表面。2)噴砂法是將砂粒經(jīng)過壓縮空氣直接噴到保持架表面，并持續(xù)一定的時間，直到毛刺去除，但缺點(diǎn)是工件表面質(zhì)量差。3)振動光飾是通過隔振彈簧帶動，依靠偏心塊產(chǎn)生離心力和傾覆力矩使容器產(chǎn)生周期性振動，同時滾筒旋轉(zhuǎn)，利用保持架與磨料之間相互摩擦與撞擊，實現(xiàn)對保持架毛刺的去除、倒角和增加表面光亮度，但缺點(diǎn)是工件之間會產(chǎn)生撞擊，導(dǎo)致磕碰傷或劃傷。

2 銅合金實體保持架振動光飾

圓柱滾子軸承銅合金材料(ZCuZn40Pb2，ZCuAl10Fe3Mn2等牌號)實體保持架目前主要采用振動光飾工藝去除毛刺，同時再加入研磨劑和光亮劑使保持架的外觀質(zhì)量得以較大改善，較ZG滾磨和噴砂光飾效果更好。但光飾過程中工件之間的撞擊難以避免，容易產(chǎn)生磕碰傷或劃傷，因此，設(shè)計了專用工裝以避免此問題。

2.1 專用工裝的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

為避免相鄰保持架之間的相互碰撞，設(shè)計專用工裝使保持架放入滾筒后能夠被工裝隔離件均勻的隔離開，專用工裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 保持架振動光飾用專用工裝結(jié)構(gòu)示意圖

保持架光飾時，在離心力的作用下，工裝主旋轉(zhuǎn)環(huán)上3個主動輪依靠振動筒頂面上下振動間接帶動從旋轉(zhuǎn)環(huán)上3個從動輪在振動筒外壁做圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動8個主柱上3種不同規(guī)格隔離件在光飾機(jī)容器內(nèi)做圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而使每個隔斷區(qū)域單個保持架產(chǎn)品在磨料內(nèi)做環(huán)形螺旋運(yùn)動。另外輪潤滑機(jī)構(gòu)保證主動輪和從動輪正常旋轉(zhuǎn)；機(jī)械調(diào)整機(jī)構(gòu)保證主旋轉(zhuǎn)環(huán)、從旋轉(zhuǎn)環(huán)與振動筒同心工作，避免隔離件組件偏心運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 振動光飾各項主要參數(shù)

使用專用工裝的振動光飾機(jī)適用于圓柱滾子軸承配套銅合金實體保持架內(nèi)徑、外徑、兜孔表面及棱邊的毛刺去除，適合光飾的實體保持架材料包括：鉛黃銅(ZCuZn40Pb2，ZCuZn59Pb1)、錳黃銅(ZCuZn38Mn2Pb2)和青銅(ZCuAl10Fe3Mn2，QAl9-4)等，光飾機(jī)各項主參數(shù)見表1。

表1 振動光飾機(jī)加工參數(shù)

2.3 操作方法及注意事項

1)成品磨料裝入光飾機(jī)容器內(nèi)，加入配好的研磨劑、光亮劑和水，啟動設(shè)備運(yùn)行20 min左右，使溶液和磨料混合均勻，裝入待光飾保持架。

2)根據(jù)保持架外徑尺寸，確定每次加入待加工保持架數(shù)量，先調(diào)節(jié)振動頻率，然后根據(jù)保持架不同材料確定光飾時間。

3)振動光飾過程中，保持架之間如有疊加、纏繞情況，應(yīng)及時挑出重新調(diào)整位置；保持架如一直附在磨料表面，應(yīng)及時將其重新埋入磨料內(nèi)；磨料中出現(xiàn)雜物包括銅絲等應(yīng)及時清理；發(fā)現(xiàn)整套捆綁保持架有散開現(xiàn)象，應(yīng)及時挑出配套，捆綁后再光飾加工。

4)光飾后的保持架內(nèi)、外徑表面及棱邊手感光滑，且表面質(zhì)量符合外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。光飾后保持架及時用清水漂洗，經(jīng)2次脫水后涂油包裝。

5)定期、及時清洗光飾機(jī)容器內(nèi)磨料。

3 光飾效果

圓柱滾子軸承銅合金保持架采用專用工裝振動光飾后，外觀質(zhì)量滿足要求，表面粗糙度Ra值從2.5 μm降至1.25～1.0 μm，不改變幾何形狀，同時在保持架表面形成“油囊”，從而增強(qiáng)耐磨性；光飾工藝還可以使保持架表面呈壓應(yīng)力分布，提高了保持架表面質(zhì)量。光飾后保持架表面層不產(chǎn)生熱損傷、變質(zhì)層、塑性變形及機(jī)械缺陷，能去除前道工序留下的變質(zhì)層，并使工件表面具有殘余壓應(yīng)力，提高了表面硬度和保持架的使用壽命。