軸瓦尺寸鏈的換算

■陜西柴油機重工有限公司 （興平 713105） 張景娟

軸瓦尺寸鏈的換算

■陜西柴油機重工有限公司 （興平 713105） 張景娟

摘要：介紹軸瓦加工方法，分析加工工藝封閉環的選擇對精度的影響，闡述內孔加工工藝設計和檢測方法，重點講述了軸瓦尺寸鏈的換算方法。

機械加工工藝的封閉環是由加工過程和加工方法所決定的，是最后形成、間接保證的尺寸。軸瓦的加工和檢測，尺寸鏈換算是一個重要環節，其中封閉環的正確判斷是解算工藝尺寸鏈的關鍵所在，工件加工方法不同，工序各個尺寸之間誤差的綜合和累積關系不同，對工件加工質量和穩定性有很大影響。

柴油機上主要的承載部位較多地采用滑動軸承，承受旋轉軸上的載荷，這類軸承一般做成剖分的，剖分后的兩半形似瓦片，故又稱為軸瓦。因為軸瓦的兩半式結構，其外圓、內孔機加工后無法再檢測，如果加工精度差，裝配時需反復刮研、試裝以及測貼合度，影響裝配質量和裝機進度。本文主要介紹與加工工藝有關的軸瓦尺寸鏈的換算。

1. 軸瓦加工方法

某軸瓦（見圖1）鋼背內圓帶耐磨合金層，具有高精度的外圓、內孔和端面。其主要加工工藝規程安排如下（部分孔、槽的加工省略）：

鍛坯→粗精車端面、內孔、外圓、槽→車偏心孔及燕尾槽→澆鑄合金→精鏜內孔→切開成兩半環(打配對號) →校正軸瓦→精銑接合面→精磨接合面（從下道工序開始到精鏜內孔工序均為配對加工）→精車外圓（車磨心軸）→精磨外圓（車磨心軸）→精鏜內孔（鏜夾具）→去毛刺→終檢。

從以上加工工藝過程可以看出，軸瓦是通過精磨外圓后，再以外圓定位，精鏜內孔至尺寸及精度。精磨外圓工序是兩半軸瓦套在車磨心軸裝置上，用外圓磨床精磨外圓，保證直線度≤0.02mm、圓度≤0.02mm，尺寸鏈關系如圖2所示。

圖1　某軸瓦簡圖

圖2　兩半式軸瓦尺寸鏈簡圖

2. 封閉環的選擇對精度的影響

軸瓦的加工是兩半合在一

起，通過夾具定位，精加工出來外圓和內孔。有些工藝員常犯的錯誤是僅按照圖樣尺寸，前道工序精磨外圓至φ410h6mm，精鏜內孔時，不考慮加工方法和檢測手段，把壁厚當成了封閉環，按照封閉環的公差=增環的公差+減環的公差，由圖1中的尺寸，壁厚的公差=外圓的公差+內孔的公差，得出壁厚的公差為0.04+0.04=0.08（mm）。稍加分析可知，這樣計算出的結果是錯誤的，因為簡單地按照外圓的公差值0.04mm計算尺寸鏈，無法保證外圓直線度0.02m m、圓度0.02mm的要求，更不能保證內孔與外圓的同軸度φ0.04mm。

3. 內孔加工工藝設計和檢測方法

在實際加工中，既要充分考慮加工方法和檢測手段，還要顧及外圓的形狀精度以及內孔對外圓的位置精度。軸瓦內孔的檢測方法是：每副軸瓦通過測量外圓的實測值（在線檢測）和壁厚，間接來保證內孔的精度，因此內孔是封閉環，外圓是增環，壁厚（兩個）是減環，由內孔的公差為0.04mm，得出封閉環的公差是0.04mm。按照封閉環的公差=增環的公差+減環的公差，即外圓的公差+兩個壁厚的公差必須≤0.04mm，所以設計精磨外圓加工工序時，必須壓縮外圓的加工精度。

具體工藝方法是：在精磨外圓工序中，軸瓦配對加工，根據我們多年的軸瓦加工經驗，工序設計外圓的加工公差控制在0.005 ～0.01mm，即保證外圓的直線度≤0.01mm、圓度≤0.01mm，每副在線臨床檢測外圓實測值，檢查員認真填寫工序檢測卡，每副配對號對應一個具體的實測值，外圓實測值定義為Do。在精鏜內孔工序中，軸瓦在臥式鏜床上以精磨的外圓定位于鏜夾具上，直接調整鏜軸找正中心在0.01mm以內，精鏜內孔。在外圓實測值的基礎上，通過測量壁厚的方法來間接保證軸瓦內孔直徑尺寸。假設外圓的實測值為φ409.97～φ409.98mm，取中間值，則外圓的實測值取值為φ409.975mm。

單個壁厚的計算公式為

則

單個壁厚的公差為19.828-19.808 = 0.02（mm），測量時多處采點，只要軸瓦單個壁厚公差不超過0.02mm，則內孔即滿足圖樣規定的精度。

4. 結語

從以上加工工藝性和計算的結果可知，這種通過壁厚測量法來間接保證內孔精度的方法，符合軸瓦內、外圓的尺寸精度、形狀精度和位置精度要求。值得一提的是，對于外協加工的軸瓦，入廠檢驗只能測量壁厚尺寸，報驗清單上如果沒有外圓的實測值，就會存在很大的質量隱患，它的同軸度、內外圓精度是否保證不得而知，而軸瓦同軸度差，則在工況下容易產生異常磨損，影響跑合性，嚴重地甚至燒瓦，所以無論自制件還是外協加工件，檢驗清單上要有一一對應的外圓實測值。

封閉環不同會帶來不同的結果，尺寸鏈的換算不是簡單地套用公式，特別是軸瓦的尺寸鏈換算，要綜合考慮加工方法、配對加工的特殊性、形狀和位置精度等多方面因素。

參考文獻：

[1]孟少農. 機械加工工藝手冊［M］.北京：機械工業出版社，1996.

專家點評

文章中所述的這種軸瓦尺寸鏈換算的例子較典型，難點在于準確判斷尺寸鏈的封閉環，怎樣合理地分配形位公差，該文在這兩點上描述得較清晰，對檢驗人員和加工人員有較大的指導意義。

收稿日期：（20150518）