軸承套圈圓柱表面車(chē)加工刀具改進(jìn)

劉軍瑩

【摘 要】當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)各界對(duì)于機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)提出了更高的要求，這就需要更高端、更精細(xì)的機(jī)械設(shè)備來(lái)支撐。軸承作為當(dāng)前接卸設(shè)備中一種重要的零部件，在支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體、降低該旋轉(zhuǎn)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦系數(shù)，盡可能實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的高效回轉(zhuǎn)具有重要的意義。在這樣的背景下，就需要軸承鍛造質(zhì)量不斷提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的。因此，本文針對(duì)于其中的軸承套圈圓柱的加工、生產(chǎn)進(jìn)行研究，并改進(jìn)其車(chē)加工刀具、調(diào)整期切削參數(shù)，進(jìn)一步提升軸承套圈車(chē)加工的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】軸承套圈；車(chē)加工刀具；切削參數(shù)；刀具

隨著技術(shù)的進(jìn)步，軸承套圈毛坯生產(chǎn)質(zhì)量也是有了較大的改善。在這樣的背景下，對(duì)于軸承套圈圓柱表面車(chē)加工而言，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)品品質(zhì)以及生產(chǎn)效率提升的目的，需要對(duì)其表明車(chē)加工刀具進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，調(diào)整其切削參數(shù)，并在這個(gè)過(guò)程中整合生產(chǎn)工藝，進(jìn)而在提升軸承套圈生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低其生產(chǎn)成本。

一、軸承套圈圓柱表面車(chē)加工刀具的要求

對(duì)于軸承產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，由于在機(jī)械設(shè)備以及其他的設(shè)備中的應(yīng)用量相對(duì)較多，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中多是采用大批量生產(chǎn)的方式，這種生產(chǎn)既能夠保證軸承套圈的質(zhì)量，還能夠有效地降低成本。需要注意的一點(diǎn)是，在軸承產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程中，需要對(duì)其車(chē)工刀具進(jìn)行相應(yīng)的明確。具體包括以下兩點(diǎn)：一是車(chē)工刀具的幾何角度要具有合理性，二是車(chē)工刀具的耐用度要足夠高。相對(duì)來(lái)說(shuō)，在軸承套圈加工的過(guò)程中，合理的車(chē)工刀具角度能夠生產(chǎn)出符合要求的加工表面，這對(duì)于后續(xù)的軸承加工來(lái)說(shuō)具有重要的意義。而車(chē)工刀具在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，原因在于因鍛件的尺寸、氧化變質(zhì)層以及形狀等方面的沖擊、磨蝕作用相對(duì)較強(qiáng)，需要車(chē)工刀具本身具有較好的抗性，才能夠維持在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期應(yīng)用的目的。

二、軸承套圈圓柱表面車(chē)加工刀具的改進(jìn)

1.刀具改進(jìn)的必要性

社會(huì)各界對(duì)于生產(chǎn)的要求也是日新月異，需要加工車(chē)間不斷改進(jìn)其技術(shù)、設(shè)備、生產(chǎn)流程才能夠滿足其需求。尤其是當(dāng)前鍛件來(lái)料的質(zhì)量也是在不斷的改善，這種變化對(duì)于切削刀具本身也是帶來(lái)了較大的挑戰(zhàn)，不僅是需要車(chē)加工刀具對(duì)其切削參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，還需要刀具能夠在最大限度內(nèi)壓縮機(jī)動(dòng)時(shí)間，只有這樣才能夠降低車(chē)加工刀具的消耗，完成預(yù)期鍛件的生產(chǎn)，并在此基礎(chǔ)上降低車(chē)加工的成本。

2.刀具改進(jìn)的可行性

對(duì)于軸承套圈鍛壓技術(shù)來(lái)說(shuō)，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，還是存在一定的誤差，這些誤差在可控制的范圍內(nèi)，屬于一種合理性偏差。對(duì)于軸承毛坯外徑400mm以下的鍛件，可以根據(jù)實(shí)際的需要，將各個(gè)表面的總余量進(jìn)行均勻的控制，且能將其余量控制在1.8mm到3.5mm之間。舉例來(lái)說(shuō)，以軸承外徑在50mm—400mm為研究對(duì)象，其外徑磨削余量在0.5mm—1.0mm之間是其合理磨削余量。而為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，在實(shí)際車(chē)加工時(shí)，其加工范圍僅有2mm，這就要求車(chē)加工刀具的切削深度需要控制在1mm左右。這本身就對(duì)車(chē)加工刀具、操作方法以及操作流程提出了較大的要求，如果車(chē)加工刀具的切削參數(shù)發(fā)生變化，不僅會(huì)導(dǎo)致鍛件的切削狀態(tài)發(fā)生變化，還會(huì)在一定程度上造成刀具的損壞。因此，對(duì)軸承套圈圓柱表面車(chē)加工刀具進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，不僅是具有其必要性，也存在較大的操作可行性。

三、軸承套圈圓柱表面車(chē)加工刀具的改進(jìn)建議

對(duì)于車(chē)加工刀具來(lái)說(shuō)，影響其生產(chǎn)加工效率的因素相對(duì)較多，像是切削速度、切削深度、走刀次數(shù)、進(jìn)給量以及刀具本身等，都是會(huì)對(duì)其生產(chǎn)、加工的環(huán)節(jié)產(chǎn)生相應(yīng)的影響。為了對(duì)現(xiàn)有的車(chē)加工刀具進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)，本文從以上幾個(gè)因素入手進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上給出相應(yīng)的改進(jìn)建議。

1.車(chē)加工刀具的切削速度

當(dāng)前，在實(shí)際車(chē)加工過(guò)程中，刀具材料多是會(huì)采用YT15或者是YW2，在對(duì)GCr15軸承鋼進(jìn)行車(chē)削時(shí)，需要確保其切削速度維持在80m/min—100m/min之間。但是，在實(shí)際切削時(shí)，由于軸承鋼本身還會(huì)出現(xiàn)氧化變質(zhì)層的情況、刀具在加工時(shí)也會(huì)出現(xiàn)斷屑的問(wèn)題，為了延長(zhǎng)刀具的使用壽命，確保加工環(huán)節(jié)能夠有序進(jìn)行。因此，在實(shí)際加工的過(guò)程中，需要將切削速度維持在80m/min—90m/min.

2.車(chē)加工刀具的切削深度

在以上述鍛造例子中，車(chē)加工刀具的切削深度相對(duì)固定，只需要維持在0.5mm—1.20mm即可。當(dāng)然，對(duì)于其他的軸承套圈加工時(shí)，采用的軸承鋼材料不同，使用的刀具材料發(fā)生變化，其切削速度、切削深度也是需要進(jìn)行相應(yīng)的變化，才能夠符合預(yù)期的生產(chǎn)要求。另外，在本例子中，由于切削速度、切削深度相對(duì)較為固定，因此，只需要一次走刀即可完成需求。總之，切削深度、走刀次數(shù)二者之間緊密結(jié)合，都是需要根據(jù)實(shí)際的要求進(jìn)行相應(yīng)變化。

3.車(chē)加工刀具的進(jìn)給量

所謂進(jìn)給量，主要是指在工件完成一周旋轉(zhuǎn)之后，刀具在沿著進(jìn)給方向移動(dòng)的距離。進(jìn)給量與切削面積之間有著直接的相關(guān)關(guān)系。當(dāng)前的生產(chǎn)實(shí)踐證明，當(dāng)切削速度、深度固定的前提下，進(jìn)給量增加一倍，相應(yīng)的剪切面積也是會(huì)同比例增加。但是，需要注意到的是，雖然剪切面積同比例增加了一倍，而主切削力的增加只能是在原來(lái)基礎(chǔ)上的70%—80%左右，無(wú)法實(shí)現(xiàn)增加一倍的目的。當(dāng)然，這樣的變化，對(duì)于刀具本身也是具有較好的效果，原因在于當(dāng)進(jìn)給量增加一倍時(shí)，機(jī)動(dòng)時(shí)間可以縮短一倍，這就會(huì)降低刀具本身磨損量。

4.車(chē)加工刀具本身的質(zhì)量

相對(duì)來(lái)說(shuō)，增加進(jìn)給量，雖然能夠降低刀具本身的磨損，但是，這種變化也是增加刀尖處壓力，一旦控制不好，就容易出現(xiàn)“扎刀”問(wèn)題。因此，為了工件加工的質(zhì)量，在增加進(jìn)給量之后，需要適當(dāng)考慮增加刀具本身的修光刃長(zhǎng)度。

5.新型刀具的改進(jìn)試驗(yàn)

本文結(jié)合上述研究，給出以下新型刀具的改進(jìn)建議，并以試驗(yàn)研究的方式，獲取到以下數(shù)據(jù)。為了確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠，本次試驗(yàn)共有四組，每組試驗(yàn)樣本為20件。在本次刀具改進(jìn)時(shí)，由于增大進(jìn)給量進(jìn)行切削時(shí)，刀尖發(fā)生扎刀問(wèn)題，導(dǎo)致其中一組數(shù)據(jù)作廢。具體詳見(jiàn)表1刀具改進(jìn)對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

從上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，改進(jìn)后的刀具相對(duì)于原刀具來(lái)說(shuō)，切削抗力提升，刀具本身更具有耐沖擊性，刀具的使用壽命延長(zhǎng)，刀具的散熱條件得到改善。因此，在未來(lái)刀具改進(jìn)的過(guò)程中，可以借鑒本次改進(jìn)的方式，將刀尖設(shè)計(jì)為圓弧形，增加切削寬度，增大刀尖散熱體積。

四、結(jié)論

本文以試驗(yàn)的方法，對(duì)當(dāng)前的軸承套圈圓柱表面車(chē)加工刀具進(jìn)行了相應(yīng)改良，希望對(duì)于實(shí)際車(chē)加工生產(chǎn)具有一定的積極意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張永剛，張少林，等.軸承套圈端面圓弧槽、裝滾子缺口加工刀具改進(jìn)[J].軸承，2018（03）.