軸承座機加變形問題及解決辦法

楊超

摘 要：在機械加工過程中，工件的變形在機械加工中是不可避免的問題，因機械加工變形而影響零件的加工精度的客觀事實一直以來是機械加工行業(yè)中探索的問題之一，如何正確分析和把握零件在加工過程中的變形的原因，變形趨勢，從而盡可能減少因變形而引起的質(zhì)量問題的出現(xiàn)，本文就個人在機械加工過程中的一個明為軸承座部件的零件的加工變形問題進(jìn)行分析，希望能大家在解決變形方面的問題有所幫助，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：軸承座；機加變形；解決辦法

下文通過實踐解決了此零件的變形問題，使產(chǎn)品得以合格。針對零件的加工分析，對此類橡膠與鋁合金的組合件加工變形問題提供了新的解決思路，可以推廣應(yīng)用，同時針對變形的分析方法和排除變形干擾因素的單變量分析能夠在分析加工問題中有所借鑒。

一、零件的加工過程

1.零件在工序中的要求。零件在工序中的要求見圖1-1，并要求E基準(zhǔn)平面度0.02。

2.定位及加緊方式。以圖1-2中的定位夾緊方式，找正加工面進(jìn)行加工。

3.設(shè)備：加工中心CFV800I 、刀具：φ20棒銑刀、φ8加長棒銑刀。

4.加工過程：以基準(zhǔn)面A為基準(zhǔn)用加工中心加工基準(zhǔn)面E，保證E面的平行度0.02。

5.加工結(jié)果：基準(zhǔn)面E平面度超差，實際值0.06，并且組件內(nèi)零件3內(nèi)孔橢圓0.10左右，成下道工序尺寸和圓度余量小難保證。

二、 零件在加工過程中產(chǎn)生的問題

1.加工前零件的被加工面出現(xiàn)很大洼心，用塞尺和平臺測量有0.40～0.50。

2.組件的零件1（圖1-2）的材料為鋁，零件2（圖1-2）的材料為橡膠，零件3（圖1-2）的材料為鋼，加工零件材料易變形。

3.定位心中和定位的內(nèi)孔之間配合間隙較大。

4.加工時每次去除余量為0.30，也許余量過大。

5.夾具設(shè)計的壓緊可能在加工時竄動，形成曲面。

6.夾具設(shè)計的壓緊可能使零件在加工卸下后由于工件本身薄厚不均產(chǎn)生變形。

三、加工問題分析及解決辦法

1.針對加工問題提出解決方案。（1）加工前零件挖心，找正面困難，對此問題提出了對點重復(fù)找正的方法，找正加工面兩側(cè)的一段距離平行度在0.02以內(nèi)。（2）對鋁件的加工由于材質(zhì)軟，精度不好達(dá)到，采用了硬度較高的瓦爾特棒銑刀。（3）重新定做了分級心軸，保證了定心尺寸，消除了由于間隙較大配合產(chǎn)生的定位接觸面過。小從而在加工中產(chǎn)生變形的問題。（4）分粗精加工，最后留0.10分十次加工。（5）修夾具在（圖1-1）C、D面做輔助支撐。（6）通過實驗排除可能性。

2.零件再次變形，分析可能原因。（1）加工時切削方式的問題，由于棒銑刀向下切屑（z軸方向）與內(nèi)孔的徑向方向一致，可能成為加工面變形，及內(nèi)孔橢圓的原因。（2）可能是切削熱產(chǎn)生的變形，也可能和其中橡膠的傳熱性能不良有關(guān)。（3）可能是工件本身的內(nèi)應(yīng)力沒有進(jìn)行足夠的自然實效造成的變形。

3.分析實驗排除加工超差的干擾因素：（1）加工中心的裝夾方式進(jìn)行改變，定位壓緊方式不變，自制夾具使零件內(nèi)孔的軸線方向與加工中心z軸方向一致進(jìn)行定位，找正后夾緊加工，效果不理想，排除（二-1）干擾因素。（2）防止熱變形的產(chǎn)生，改變?yōu)榫€切割替代加工中心進(jìn)行加工，采取同樣的定位裝夾方式，效果不理想，排除（二-2）干擾因素。

4.排除干擾因素初步定為內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的變形。對組件中零件1的加工調(diào)查，在加工本工序面的時候平行度要求0.02能夠達(dá)到，同時由于領(lǐng)取的組件變形較大，可以判斷是由于零件配合成組件時，由于膠圈的拉力產(chǎn)生的變形，在切削中平衡的內(nèi)應(yīng)力迅速釋放導(dǎo)致零件變形。

消除內(nèi)應(yīng)力的方法有兩種，方法一為熱處理改變零件的晶像組織，方法是通過敲打，自然時效，卸除內(nèi)應(yīng)力，從而衍生了振動法去除內(nèi)應(yīng)力。因為零件為組合件，無法熱處理，和沒有振動去除應(yīng)力的設(shè)備，我采用了粗精加工的方法，并且自然時效來逐步的去除內(nèi)應(yīng)力，和方法二有相似之處。

四、最終確定加工方案

確定了粗精加工的方案后，由于零件的內(nèi)孔變形方向在圖一中橢圓的長軸為X軸方向，為了判斷去除余量后內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的變形趨勢，做了如下實驗，由于加工面兩端翹起，首先把面加工見光，也就是兩端去量，發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔有橢圓有回復(fù)圓的趨勢，長軸變短。于是先見光，自然時效后再分步驟粗精加工。

如上述進(jìn)行實驗加工滿足尺寸及形位公差需求，同時通過在夾緊前后的測量排除了（二-6）的干擾因素，提出了具體的解決方案：

1.加工前找正兩端0.02。

2.加工每次進(jìn)給不大于0.02，零件銑削見光和加工余量為0.06時分別將零件卸下夾具，自由釋放10分鐘，加工最后余量時進(jìn)給應(yīng)不大于0.01。

3.加工后自然時效12小時后，方可轉(zhuǎn)至下道加工。