葛冠翔,邱 麗
(1. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 經(jīng)營發(fā)展部,黑龍江 哈爾濱 150036;2. 哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司,黑龍江 哈爾濱150036)
為實(shí)現(xiàn)不斷提升軸承精度的目標(biāo),對軸承部件的制造質(zhì)量提出了更高的要求。保持架做為軸承部件之一,其制造質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響軸承的精度及性能。兜孔和引導(dǎo)面是實(shí)體保持架最重要的部位,提升兜孔和引導(dǎo)面的形位精度及表面質(zhì)量,是提高保持架制造質(zhì)量的關(guān)鍵。
無論鋼保持架還是銅、鋁保持架,兜孔加工曾一直存在一些不穩(wěn)定因素,具體表現(xiàn)為:
(1)球軸承保持架的兜孔表面質(zhì)量不穩(wěn)定,個別兜孔表面存在回刀花,要用細(xì)砂紙打磨以修復(fù)兜孔缺陷;
(2)短圓柱滾子軸承保持架兜孔位置相互差、兜孔位置度不穩(wěn)定,經(jīng)常出現(xiàn)超差現(xiàn)象;
(3)引導(dǎo)面(內(nèi)圓表面或外圓表面)形狀精度及直徑尺寸的離散性大,影響后續(xù)加工的定位效果;
(4)保持架原始動平衡精度低,動不平衡量較大需要反復(fù)打磨去除。
通過結(jié)合加工實(shí)際綜合分析得出,目前提高保持架制造質(zhì)量的有效途徑是改進(jìn)工藝方法和工藝流程。
曾一直采用車削方式實(shí)現(xiàn)對保持架內(nèi)圓表面及端面的加工,用該加工方式加工有色金屬保持架時,體現(xiàn)為加工難度不大,易于實(shí)現(xiàn)加工,但加工鋼質(zhì)保持架時加工難度相對較大。從優(yōu)化機(jī)械加工精度的角度看,磨削是優(yōu)越于車削的加工方式。結(jié)合現(xiàn)行設(shè)備能力及產(chǎn)品固有的特點(diǎn),采用磨削方式實(shí)現(xiàn)鋼質(zhì)保持架內(nèi)圓表面及端面的加工,對提高保持架制造精度具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義:
(1)磨削后統(tǒng)一端面高度尺寸,從而保證批量加工時兜孔位置的一致性;
(2)磨削后優(yōu)化端面的平面度和彎曲度,提高兜孔位置精度;
(3)磨削(內(nèi)圓表面或外圓表面)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化該類保持架形狀精度、表面質(zhì)量及尺寸一致性的目標(biāo),極大程度改善被加工表面的表面質(zhì)量及橢圓度、棱面度、錐度、壁厚差等制造精度,提升保持架的制造精度和動平衡精度。
3.2.1 調(diào)整工藝路線
對于有臺階或者內(nèi)槽、外槽的保持架,改變“先加工兜孔,然后再加工臺階或者內(nèi)槽、外槽”的加工方式,取而代之的是先加工臺階或者內(nèi)槽、外槽,然后再加工兜孔,這樣加工使被加工表面產(chǎn)生的車削震紋明顯減輕。
對于球軸承保持架,由數(shù)控加工中心代替普通搖臂鉆床完成兜孔加工,工藝流程由“鉆孔→銑孔”替代“鉆孔→鉸孔”,刀具由硬質(zhì)合金鉆頭和硬質(zhì)合金銑刀代替高速鋼鉆頭、鉸刀;
對于短圓柱滾子軸承保持架,工藝流程由“銑孔→拉方孔”替代“鉆孔→拉方孔”,預(yù)制孔相應(yīng)地由方形如圖1代替圓形如圖2 ,預(yù)制孔加工設(shè)備由數(shù)控加工中心替代普通搖臂鉆床。
3.2.2 改進(jìn)拉刀結(jié)構(gòu)
拉刀結(jié)構(gòu)是決定兜孔拉削質(zhì)量的重要因素,預(yù)制孔加工成如圖1 所示的方孔后減少了兜孔的拉削余量,拉刀由圖3 的方形前導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)拉刀取代圖4的圓形前導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)拉刀。經(jīng)過這樣的改進(jìn),大幅度提高了兜孔的位置精度,并保證加工質(zhì)量的一致性。
圖1 方形預(yù)制孔
圖2 圓形預(yù)制孔
實(shí)踐證明,改進(jìn)加工保持架的工藝方法和工藝流程后,收到了良好的加工效果。
(1)大幅度提高了保持架的表面加工質(zhì)量,避免對圓兜孔表面進(jìn)行修磨;
圖3 方形前導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)拉刀
圖4 圓形前導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)拉刀
(2)短圓柱滾子軸承保持架兜孔位置相互差、兜孔位置度達(dá)到了批量穩(wěn)定,滿足產(chǎn)品加工要求;
(3)引導(dǎo)面(內(nèi)圓表面或外圓表面)形狀精度、表面質(zhì)量及直徑尺寸一致性良好,從加工制造理念上講,真正保證了保持架動平衡性,在對保持架做動平衡的時候,多數(shù)保持架動平衡性良好,儀器顯示動不平衡量滿足產(chǎn)品要求,幾乎不用去除不平衡量;
(4)80%以上的保持架各項精度參數(shù)值優(yōu)于產(chǎn)品精度指標(biāo)要求,對提高軸承制造精度、延長軸承壽命具有重要的意義。