輥壓機軸承座加工工藝優化改進

孫井剛

1 前言

輥壓機是一種高效節能的粉磨設備，廣泛應用于水泥生料和熟料的粉磨。輥壓機軸承座主要用于承載軸承、支承輥子，其質量直接影響著軸承的使用壽命和輥壓機的運行效果。

輥壓機軸承座分為固定軸承座和浮動軸承座，輥壓機固定軸承座見圖1，浮動軸承座見圖2，軸承座焊接水套后的剖視圖見圖3。雖然輥壓機固定軸承座和浮動軸承座的加工面積有所不同，但其加工工序相同。其加工一般包括以下八道工序：軸承座加工內孔、挖水槽（工序1）→鏜鉆水孔（工序2）→熱裝襯套（工序3）→焊接襯套（工序4）→振動時效處理（工序5）→精車內孔、端面（工序6）→鏜銑四周端面（工序7）→鉆孔（工序8）。如何科學、合理地執行好每一道工序，保證每道工序的有序銜接，是保證輥壓機軸承座加工質量的基礎。我公司在傳統工序的基礎上，對輥壓機軸承座加工工序進行了優化改進，改進后的加工工藝既提高了工作效率，又降低了工人的勞動強度，取得了較好的優化改進效果。

圖2 浮動軸承座

圖3 軸承座焊接水套后的剖視圖

2 輥壓機軸承座加工工藝改進前后對比

2.1 輥壓機軸承座傳統加工工藝

（1）軸承座加工內孔、挖水槽（工序1）：先粗車軸承座正面（圖1）、內孔，加工完成后，吊裝翻轉、裝夾找正；再粗車軸承座背面，精車軸承座內孔、精加工內孔挖水槽。加工后，軸承座的正、背面粗車后均留有4mm左右的加工余量。

圖1 固定軸承座

（2）精車內孔、端面（工序6）：先精車軸承座正面（圖1），精加工完成后，進行第二次吊裝翻轉，此時精車后的軸承座正面已翻轉至最下面。機床操作人員以此精車后的端面作為后續精加工的基準面，進行第二次裝夾找正，裝夾找正完畢后，再進行軸承座內孔的精車以及端面的精車，至此，軸承座的全部粗車、精車工序完畢。

（3）鏜銑四周端面（工序7）：以“工序6”精車后的端面為基準面，在數控銑床上進行裝夾找正，裝夾找正完畢后，在數控銑床上精銑軸承座的4個側面至圖紙尺寸要求。

2.2 輥壓機軸承座改進加工工藝

（1）軸承座加工內孔、挖水槽（工序1）：不進行軸承座正、背面粗車、吊裝翻轉及第二次裝夾找正，直接對進廠軸承座毛坯件進行裝夾找正，僅精車軸承座內孔和內孔挖水槽。

（2）精車內孔、端面（工序6）：先精車軸承座正面（圖1），作為后續精加工的基準面，此時，軸承座保持裝夾不動，再進行軸承座的內孔精車，上述兩道精車加工完成后，軸承座的精車工序即全部完畢。不再進行軸承座背面精車、吊裝翻轉和第二次裝夾找正。

（3）鏜銑四周端面（工序7）：以“工序6”精車后的一個端面作為基準面，在數控銑床上進行裝夾找正，裝夾找正完畢后，精銑軸承座的4 個側面及此時軸承座的上端面（此端面原在立車上進行加工，改進后，工藝調整為在數控銑床上進行加工）。

除“工序1”、“工序6”、“工序7”外，其他工序未作變更。

2.3 輥壓機軸承座加工工藝改進前后對比

固定軸承座加工如圖4所示，固定軸承座焊接水套前的內孔加工如圖5所示。

圖4 固定軸承座加工

圖5 固定軸承座焊接水套前的內孔加工

（1）“工序1：軸承座加工內孔、挖水槽”對比：改進后的加工工藝按照軸承座進廠后的毛坯件找正，僅精車內孔、挖水槽，取消了軸承座左、右端面的粗加工。此道工序改進后，提高了軸承座的加工效率，降低了機床操作者的勞動強度，省去了機床等待第二次吊裝翻轉、機床裝夾找正的輔助作業時間，節省了近一半的加工時間，消除了多次吊裝翻轉工件帶來的安全隱患。

（2）“工序6：精車內孔、端面”對比：改進后的加工工藝取消了軸承座背面的精車，只進行軸承座正面精車，且此加工面作為后續軸承座加工的基準面，軸承座背面的精車在后續鏜銑工序中完成。此工序的改進提高了軸承座的加工效率，降低了機床操作者勞動強度，省去了無效的機床等待二次吊裝翻轉、機床裝夾找正的輔助作業時間，安全隱患少。

（3）“工序7：鏜銑四周端面”對比：立車在加工中空四方形工件時，刀具的運行方式與銑床不同，大部分位置刀具均未切削到工件，處于空刀行程。改進后的此道工序主要是用數控銑床精銑軸承座的4 個側面，數控銑床擁有盤銑刀，加工接觸面積大、效率高，利用“工序7”的裝夾找正，精銑“工序6”中未加工的端面，此工序調整未增加工件的二次裝夾和吊裝翻轉，總體加工時間變動不大。

2.4 輥壓機軸承座加工工藝改進后的應用效果

使用改進后的加工工藝進行輥壓機軸承座加工時的照片見圖6，焊接水套前，加工后的照片見圖7，精車工序完畢后的照片見圖8，整體加工完畢后的照片見圖9。

圖6 使用改進后的加工工藝進行輥壓機軸承座加工時的照片

圖7 軸承座焊接水套前加工后的照片

圖8 精車工序完畢后的照片

圖9 軸承座整體加工完畢后的照片

3 輥壓機軸承座加工工藝改進創新點

3.1 工序銜接緊湊，分工更明確

改進后，在焊接水套前，取消了軸承座兩個端面的粗車加工，同時也減去了第二次吊裝翻轉、裝夾找正。精加工工序只保留一個端面的精車，精車后的端面作為軸承座后續精加工的基準面，另一個端面在銑床精銑工序中加工完成。立車加工中空四方形工件時，大部分位置都是空刀行程，改用數控銑床精銑加工，切削面積大、加工效率高，用立車加工軸承座端面并非優選。

3.2 減少吊裝翻轉次數，提高機床工作效率

改進后，在焊接水套工序及精加工工序各減少了一次吊裝翻轉、裝夾找正，減少了無效的機床等待輔助作業的時間。

3.3 減少了機床第二次裝夾找正次數

改進后，在軸承座的兩次立車加工工序中，取消了第二次的工件裝夾找正。工件的每次裝夾找正，機床操作者均需中斷機床操作，調整工件編程次數，易出現誤操作和錯誤數據信息的導入，造成加工質量問題。

3.4 減少了吊裝翻轉次數

改進后，減少了吊裝翻轉、倒運、機床裝夾找正的次數，從而降低了起重人員及機床操作人員的勞動強度和吊裝倒運過程中的安全風險。大型工件的每次吊裝翻轉都伴有安全隱患，以年產30 臺輥壓機計算，原加工工藝吊裝翻轉次數為960 次，改進后的加工工藝吊裝翻轉次數降低為480次，極大降低了操作人員的勞動強度和安全隱患。同時，提高了機床的有效運轉時間，降低了能耗，減少了設備損耗。

4 應用效果

表1是以180-160常規輥壓機軸承座加工為例進行的工時統計匯總，“工序1”總計節約工時62×2=124h，“工序6”總計節約工時7×2=14h，“工序7”比改進前增加工時16×2=32h，總計1臺180-160輥壓機的軸承座加工時間可減少124+14-32=106h，加工效率提升13%。

表1 180-160常規輥壓機單個軸承座統計加工工時匯總，h

輥壓機軸承座加工工藝改進后，加工工序與機床操作連接更加緊密，大幅提高了機床加工效率，降低了工人勞動強度，減少了吊裝、裝夾找正的等待時間，降低了吊裝倒運過程中的安全風險。