薄壁轴承加工工艺及变形控制

来源:用户上传      作者: 黄彦东 王延飞

　　[摘 要]简介了薄壁轴承的结构特点，按照加工过程进行工艺分析，对薄壁轴承的加工变形，合理利用工装辅具进行有效控制，详细介绍了铣序加工过程，防止变形的方法。
　　[关键词]薄壁轴承、加工变形、工艺分析
　　中图分类号：TG162.71 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0046-01
　　引言
　　2013年7月4日，由我公司供中石化某乙烯项目机组，在用户现场其油站配套的小透平汽轮机非驱动端轴瓦损坏，从用户现场返回我公司。据现场传来信息用户试车在即，希望我公司加急补供损坏的轴瓦，根据资料显示此小透平汽轮机为进口产品，该轴承结构特殊壁薄强度低、易变形，与我厂压缩机常用轴承不同。经采购部询价此轴承采购周期为一个半月，时间太长无法满足用户现场投产的需要，为了不耽误用户现场的投产进度，经公司领导商议决定对损坏的轴承进行测绘，由我公司某车间进行加工，缩短周期解用户燃眉之急。
　　一、 轴承的结构：
　　将损坏轴承放到检验平台上，使用0―25MM千分尺、内径百分表、卡尺等量具进行测绘，再根据轴颈尺寸、原设计轴承间隙，绘出图纸。根据原轴承分析该是由25号钢加巴氏合金构成（25#+ZSNSB11CU6）上下两半结构，与我厂压缩机使用轴承结构形式不同，其特点：轴承壁薄、两侧带防转定位台、上半带铣开口，单边钢基体厚2.56mm、钨金层厚0.68mm、总厚3.24mm，详见图。
　　二、轴承加工工艺安排：
　　三、轴承的工艺分析：
　　按工艺程序下料――锯切――刨床――粗车――消应力――浇铸钨金――精车――划线――铣床等工序，生产中都可以正常进行。但到工序号16铣序时，出现了问题。
　　1、原工艺方法是将工件压到工作台上采用立铣刀铣楔面段，这样加工会导致图中4.6MM宽58MM尺寸的楔面段外圆高出其他处外圆尺寸，或者铣刀刮其他外圆表面影响工件外观质量；
　　2、图中剩余楔面段在中分面的两侧上、下各5mm，如果采用整付轴承加工到中分面位置时，一种是上半轴承剩余一点铣不到，一种是铣过中分面铣到下半轴承；
　　3、铣图中13mm宽外圆132°开口槽时压在工作台上立铣无法加工，需要上分度头进行装夹，然后手摇角度。由于已精车完单边壁厚只有3.24mm，直接装夹在分度头上就会引起工件变形，为了控制变形的发生这就需要设计有效的工装，合理地利用工装来防止变形的发生，我开始研究方案设计工装，来解决装夹、加工过程中变形的问题，共设计了两个工装，详见如下工装图：
　　四、轴承的制造：
　　1、 7月8日，开始投料生产，实际需要4付但考虑该轴承壁薄易变形，没有加工此类轴承的经验，因此多投3付作为备用；
　　2、 从下料到精车都比较顺利地完成，工件没有变形；然后划线――铣床，进入了工艺分析中易产生问题的阶段；
　　首先，加工4.6mm宽轴向台即楔面段――将芯轴装在轴承体中，然后整体装入两半工装中， 装夹在分度头上同时用顶尖顶芯轴，这样装夹增加了工件的强度。然后打表找正使用￠8立铣刀开始加工，采用手摇分度头把楔面段多余部分铣掉；
　　其次，加工13mm宽132°――将两个轴承上半反过来装夹，中间芯轴用顶尖顶住，外面用分度头夹紧使用￠12立铣刀，手摇分度头加工132°开口槽。
　　接着，加工油楔――将轴承装入两半工装中，用铣床工作台上的平口钳夹紧，加工油楔即图中R24尺寸，油楔深度为0.08mm。
　　最后，加工图中1.2X5MM内孔槽――使用两半工装中的一半，装夹半个轴承，用平垫铁加石棉垫在平口钳上夹紧，采用自制铣刀杆用三面铣刀片，加工图中1.2X5MM深槽，完成整个加工过程。
　　五、结论
　　由于产前做了充分的技术准备、工装准备和工艺分析，生产过程中出现的难点都顺利地得到了解决，保证了生产有序地进行，最终在7月12日该轴承产成，经检查员检验符合图纸要求，发往用户现场。
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