軸承套圈軟磨平面工藝對(duì)外徑垂直差的影響

趙忠梅，王瑞波

（1. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 鐵路軸承制造分廠，黑龍江 哈爾濱 150036；2. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 鍛壓分廠，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

軟磨平面工序是軸承車加工中常見(jiàn)的工序。近年來(lái)，隨著車加工投料方式的多樣化發(fā)展，制定軟磨平面工藝稍有考慮不周，就會(huì)遇到了平面對(duì)外徑或內(nèi)外徑垂直差嚴(yán)重超差問(wèn)題。現(xiàn)將垂直差超差后對(duì)下工序的影響，及幾種常見(jiàn)的軟磨平面工藝進(jìn)行分析。以便大家在實(shí)際生產(chǎn)中借鑒參考。

2 垂直差超差對(duì)下工序加工的影響

首先分析工件的夾緊原理，工件是在夾胎的徑向力作用下夾緊的。由于外徑垂直差誤差的存在如圖1 所示，工件在夾緊過(guò)程中容易產(chǎn)生偏置。所以外徑垂直差誤差值達(dá)到一定數(shù)值后對(duì)溝道、倒角及牙口加工質(zhì)量均有影響。本文就軟磨平面工序?qū)Υ怪辈町a(chǎn)生誤差做了具體分析。

3 幾種磨削方式對(duì)垂直差的影響

圖1 套圈垂直差超差時(shí)對(duì)下工序加工質(zhì)量的影響示意圖

3.1 單頭平面磨削對(duì)垂直差的影響

磨削示意如圖2 所示。通過(guò)磁盤3通電給磁將工件1吸住，砂輪及磁盤各自以一定的轉(zhuǎn)速同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。磨削是利用砂輪與磁盤轉(zhuǎn)數(shù)差進(jìn)行磨削的。單頭平面磨削工件時(shí)，只要磁力足以克服磨削所產(chǎn)生的力，使得工件牢固地吸在磁盤上，磨出來(lái)的工件的外徑垂直差就能達(dá)到技術(shù)要求。

3.2 雙端面磨床磨削對(duì)垂直差的影響

雙端面磨床磨削示意圖如圖3 所示。在MZ7650機(jī)床上加工端面，由于雙端面磨床用兩個(gè)相反方向的砂輪同時(shí)加工工件的兩個(gè)端面，因此產(chǎn)生了較為特殊的磨削方式。

圖2 單頭平面磨削示意圖

圖3 套圈垂直差超差對(duì)工件加工的影響示意圖

在雙端面磨削時(shí)，力和力矩分布情況如下：

磨削示意如圖3 所示，工件采用一定的送料方式送入兩個(gè)導(dǎo)板之間。砂輪采用異向旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行磨削。從圖3 分析能看出，由于砂輪的異向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力方向相反，使得工件產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力矩 (H是工件寬度)至此可知磨量越大產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)越為嚴(yán)重。下面就不同的工藝及磨量進(jìn)行試驗(yàn)其結(jié)果如下。

4 不同工藝過(guò)程對(duì)垂直差的影響

4.1 原工藝過(guò)程垂直差分析

試驗(yàn)零件為6201，下同。原工藝過(guò)程：粗磨平面（MZ7650）→粗磨外徑→細(xì)磨平面（MZ7650）→細(xì)磨外徑。平面留量0.4-0.6mm。取測(cè)量試樣50件，其垂直差變化如圖4 所示。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明按原工藝加工，軟磨后垂直差超過(guò)0.06mm占60%，顯然無(wú)法保證下工序加工質(zhì)量。需要說(shuō)明的是，以上試驗(yàn)結(jié)果是在放慢工件運(yùn)行速度（導(dǎo)論角度2°30′）的條件下得出的。如按正常速度，質(zhì)量會(huì)更差。顯然此工藝不行。按理想狀態(tài)分析，如果增加外徑留量足以使垂直差改過(guò)來(lái)， 但外內(nèi)經(jīng)垂直差也改不過(guò)來(lái)，加工倒角時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏差。因此，這種工藝是行不通的。

圖4 原工藝垂直差變化圖

圖5 第一次調(diào)整工藝過(guò)程垂直差變化圖

圖6 第二次調(diào)整工藝過(guò)程垂直差變化圖

圖7 第二次調(diào)整工藝過(guò)程垂直差變化圖

4.2 第一次調(diào)整工藝過(guò)程垂直差分析

將原工藝的軟磨工序部分過(guò)程略加調(diào)整：粗磨平面（Mz7650）→細(xì)磨平面（MZ7650）→粗磨外徑→細(xì)磨外徑（平面留量0.4-0.6mm）。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖5 所示。

這種工藝與原工藝相比垂直差在0.06以下者占70%，質(zhì)量大有改善，但仍無(wú)法滿足下工序加工要求。

4.3 第二次調(diào)整工藝過(guò)程垂直差分析

將改進(jìn)工藝的粗磨平面設(shè)備改為M7475B,其工藝過(guò)程為：磨兩平面（M7475）→磨外徑（平面留量0.4-0.6mm）。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖6 所示。

這種工藝與原工藝及改進(jìn)工藝一相比，垂直差的散差明顯減少，但超過(guò)0.06mm仍然高達(dá)60%。另外，M7475的加工效率太低，且平面廢品率也較高，對(duì)車外內(nèi)徑及平面工序的基面要求較嚴(yán)，所以不反平面質(zhì)量達(dá)不到要求，效率也不高。

4.4 第三次調(diào)整工藝過(guò)程垂直差分析

其工藝過(guò)程與改進(jìn)工藝一相同，但車外內(nèi)徑及平面工序留給軟磨平面的留量由過(guò)去的(0.4～0.6mm縮減為0.2～0.4mm)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖7所示。

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用以上工藝，垂直差在0.06mm以下占98%。可以滿足下工序要求，由于平面留量減少，不僅提高了軟磨平面效率，還可降低砂輪消耗，并且對(duì)車工工藝影響不大。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述試驗(yàn)表明，如果小批量生產(chǎn)，采用單頭磨削方式需對(duì)車加工要求較為嚴(yán)格；采用雙端面磨削大批量生產(chǎn)時(shí)，必須對(duì)平面留量嚴(yán)格控制。根據(jù)產(chǎn)品的型號(hào)不同采取不同的加工方法。雙端面磨削時(shí)最好采用多次磨削，以減少對(duì)垂直差的破壞程度，其工藝過(guò)程應(yīng)這樣安排：粗磨平面→細(xì)磨平面→粗磨外徑→細(xì)磨外徑。