大型回轉軸承薄壁套圈的以車代磨試驗探討

陳寶國+朱曉宏

摘要：各種設備正常運行需要其組成部分正常運行，而組成部分正常運行就需要確保其自身質量。設備各零部件在加工的時候，工藝技術對于其質量有著重要的影響，尤其對于某些關鍵性零部件，需要對加工工藝進行嚴格的控制。本文就大型回轉軸承薄壁套圈的以車代磨試驗探討作簡要闡述。

關鍵詞：大型薄壁件；以車代磨

中圖分類號：TH133.33 文獻標識碼：A

本公司生產的大型回轉軸承有些套圈是薄壁件，技術要求比較高，要確保其精度，就必須制定合理的加工工藝，包括加工設備，試用工裝和刀具。通常的回轉軸承套圈采用42CrMo生產，滾道表面感應淬火，熱處理存在一定的變形，壁厚越薄變形越大，淬火越深變形越大。淬火后的以車代磨選用超硬刀具，用數控立式車床壓板固定，可以滿足加工需求。

1 薄壁件加工的難點

薄壁件應用的范圍十分廣泛，除了回轉軸承外，還廣泛應用于生產汽車，零部件，發動機零件，醫療器械等，特別機器人行業應用廣泛。對于回轉軸承，因為是42QrMo合金材料，加之表面硬度高，在加工的過程中會存在嚴重的硬化現象，切削性能差，對尺寸與技術條件的要求高，不適合應用臥式車床對其進行加工。而使用立式車床加工則需要考慮加工過程中零件出現的變形情況以及振動。解決該問題需要通過對加工路線進行合理安排，應用適當加工方法，選擇合適的刀具才能保證工件的加工達到圖紙需求。

薄壁件加工難點主要體現在，零件的直徑較大，并且對于精度的要求高、壁薄，尺寸繁多而結構復雜。對技術有著嚴格的要求，需要確保加工工藝的合理性與高效性。高精度薄壁件的特點決定了在加工的過程中容易出現變形、振動，加工難度大。防振夾具設計工作難度較大。零件加工應用全數字化技術，對于加工能力的要求高。

2 研究途徑

試驗工作采用了先進的數控立車，選擇L型薄壁工件加工。確定合適的增壓級刀具材料及結構，確定夾刀刀具接刀點、走刀路線，盡可能減少零件變形。為了防止情況出現，也可以設計專用的減振工裝，包括立車內、外型面。利用專業軟件建立模型，通過模擬仿真得到后置處理程序，對零件加工的過程進行全程分析。

3 加工試驗

試驗需要考慮到零件的特點，選擇合適的數控立車。工藝方案方面，為了防止零件在加工的過程中出現變形，加工的過程中采用了防振工裝。防振工裝的特點體現在，輔助支撐機構吸力強，柔性高，承力均勻，防振性能優勢突出。在對外面進行加工時，對于剛性較差或者薄壁零件應用輔助支撐工裝，而在內型腔面加工時，在零件的外形面依據不同型面的斜度，安裝支撐夾具，從而使零件整體抗振能力得以提升，為后期加工提供保障。

數控程序編制方面，考慮到零件的最大直徑較小，而在毛料狀態下會更大，零件是薄壁結構，粗車余量巨大。對于此種情況可以利用UG模擬仿真軟件，通過軟件建立仿真環境，開發處理模塊，建立模型并編制粗加工去余量的程序。粗加工程序結束后，需要編制半精車去余量加工程序。考慮到半精車加工余量比較多，可以利用專業軟件將其分為不同的部分進行模擬加工，通過調整得到合理的加工程序，從而編制程序。精車小端與大端程序編制，小端程序中，上端面需要去除L型余量。鑒于槽較深并且去除余量較大，手動編程存在一定的難度，因此同樣是應用專業的軟件進行編程操作。程序編制工作的難點在于滾道加工，滾道對于輪廓度有一定要求。為保證加工的精度，首先需要確定合適的加工方案，采購專用的加工刀具。在程序編制方面，編程的方式是由外到內，需要經過二次加工，二次加工的過程主要是對加工精度進行控制，第二刀補刀量確定需要通過第一刀加工完成后測量結果來確定。避免一次性加工完成，通過機床與刀具的精度對加工的尺寸進行控制。

4 試驗結果分析

實際操作的過程中，通過對過程分析發現，加工路線與加工方法，數控程序編制，刀具選擇，切割參數等高效可靠合理。輔助工裝體現了良好的防振性能。半精車加工型面時由于缺少減振裝置，加工環節存在振動問題，從而使加工完成的產品表面存在較突出的振紋。而在精加工環節中，應用了減振裝置，加工的整體過程零件穩定，沒有出現振動現象，加工后的產品表面也不存在振紋。由此可以說明減振裝置作用效果明顯，與預期的目標是相符的，從而使加工零件的質量與性能得到了保障。

5 技術應用于實際工作中需要注意的問題

技術在應用于實際工作中，出現的問題可以從以下方面來考慮，設備自身的問題，技術與工藝應用存在的問題，工作人員的問題，材料問題等。對于存在的問題解決，需要從不同方面著手，比如首先需要使制度建立完善，制度包括了設備操作，人員管理，標準化流程，質量監督與控制等。制度建立完善是工作開展的前提條件，同時也能夠為工作開展提供一定的指導，規范工作的過程，避免操作的過程中出現不規范的情況，造成不必要的麻煩。技術應用首先需要對設備進行檢查，確保操作的設備處于正常工作狀態，禁止設備帶病工作。工作人員在技術應用過程中，要嚴格依據技術的要求進行操作，使整體流程標準化與規范化，確保零件加工在不同的環節都能夠達到預期的精度目標。需要有專業的技術人員對加工的整體流程進行控制與監督，對操作環節予以必要的指導，針對操作過程中出現的問題提出解決措施。結合到工藝應用的情況提出反饋意見，對工藝進行持續的完善。人員管理方面，要使工作人員掌握必備的操作知識與技能，強化其安全意識與責任意識。

6 結束語

零件在加工的過程中會由于各方面的因素影響，導致其質量存在問題，從而對后期應用性能發揮造成不利。影響零件加工質量的因素包括了加工工藝，加工設備，具體的操作，加工人員等。某些關鍵性零件對于質量的要求高，因而在加工的過程中對于技術的標準與要求也較高，需要針對零件加工采用的工藝與技術，結合到特點與零件加工特點采用針對性措施予以解決，最大程度保障零件加工的質量。比如對于大型的薄壁件加工，通過對工藝進行分析與研究，應用合理的加工路線與工藝，從而使加工過程中存在的變形與振動問題得以有效的解決。通過利用專業的軟件進行建模與模擬，開發后置程序，使數控編程的準確性與效率得以提升，積累了加工經驗，使薄壁件加工與制造水平得以提升，從而使零件應用與整體設備性能發揮得到了保障，解決了本公司此類產品的的加工質量。

參考文獻：

[1]郭冉.以車代磨加工技術在高精度薄壁零件上的應用[J].金屬加工（冷加工），2014（11）.

[2]林大力.高精度大型整體薄壁零件高效加工制造技術研究[J].中國新技術新產品，2013（23）.endprint