三孔哈夫轴承座的加工工艺分析*

许兆创，田小峰

(常州宝菱重工机械有限公司， 江苏 常州　213019)



三孔哈夫轴承座的加工工艺分析*

许兆创，田小峰

(常州宝菱重工机械有限公司， 江苏 常州213019)

阐述三孔哈夫轴承座的特点及要求，分析工件的加工难点，提出相应的工艺措施，解决零件精度高及变形后难加工的难题。

哈夫轴承座； 多孔； 变形； 加工工艺

1　概　述

在轧机工艺线上，支撑辊轴承座是成台设备的重要零件，为满足设备上支撑辊的高效工作，它所需的精度及形位公差要求都较高。

图1　下辊轴承座示意图(单位:mm)

2　产品特点及主要加工难点

2.1产品特点

(1)哈夫面多处不连续：上盖与下座皆为三个半孔，哈夫面均有3处断面，因此，加工哈夫面及内孔时，由于断续切削将导致它们十分容易变形。

2.2主要加工难点

(2)易变形：零件哈夫面不连续、薄壁、壁厚不均等特点，导致轴承座极易变形且变形不一。

3　加工流程及工艺措施

根据产品固有特点，围绕加工难点分析，进行加工流程的合理安排、采取有效的工艺措施， 减少变形及满足精度要求。

3.1加工流程

为确保轴承座精度和质量，从它的加工难点着手，选用最合理有效的加工工艺流程：划线(分开)—粗加工(分开)—校直(分开)—除应力(分开)—铣哈夫面(分开)—划线(分开)—钻孔(分开)—拼装—半精镗孔—校直(分开)—除应力—精铣哈夫面及底面(分开)—拼装—钻铰销孔—精加工。

3.2工艺措施

3.2.1工序划分粗加工、半精加工、精加工

该轴承座具有哈夫面多处断面、薄壁、内孔壁厚不均等特殊结构，且上盖与下座长高比值均过大，这些因素结合起来将会导致零件切削加工后存留切削热应力，导致哈夫面及内孔极易变形。况且，由图1可知，上盖与下座拼装后长度及高度公差均为0.1 mm，厚度公差为0.05 mm，内孔公差为0.046 mm，六面形位公差为0.05 mm及0.03 mm，这些尺寸和形位公差要求都相当高。

由此可见，为减少变形量和满足精度要求，对加工余量的合理把控显得尤其重要。由于切削余量越大变形量也越大，这就要求哈夫面与内孔加工时分为多次加工，结合成本控制，最优方案分为粗加工、半精加工、精加工三道工序。

3.2.2校直与热处理

(1) 校直

长高比值上盖为6.9、下座为4.8，且它们哈夫面均多处不连续，由于切削热的冷却速度不一致造成零件出现拱形，当高度变形量大于下道工序加工余量时，则需要进行校直处理，以保证哈夫面与高度上另一面相平行。

(2) 除应力

哈夫面切削和校直后的残余内应力，采用热处理进行消除，达到定型效果。

上盖内孔与边上最薄处仅11.3 mm，切削后残余内应力也会导致内孔尺寸公差难以保证，因此，采用热处理去应力方式，消除粗加工、半精加工后内孔产生的大部分残余内应力，减少变形。

3.2.3控制余量与变形量

本批次6件产品中，其中两件产品因为前期上盖与下座高度单边余量仅留1.2 mm，在半精加工完成并校直去除应力后，上盖哈夫面单边变形量仍大于加工余量0.5 mm，因此，增加了第三次校直除应力处理后，变形量在加工余量范围内，最后进行精加工，达到图纸所需要求。

另四件工件粗加工后高度单边余量调整至2 mm，经过两次除应力后可精加工满足要求。与半精加工相比，粗加工时切削量大因而变形量也大，直线度亦然。后四件直线度如表1所示。

表1　上盖与下座余量及变形量

4　结束语

通过加工调整和工艺措施，有效解决工件哈夫面及内孔变形的难题，保证尺寸及形位公差要求，工艺流程形成标准模块。

[1]包善斐，王龙山，于骏一．机械制造工艺学[M]．吉林：吉林科学技术出版社，1992.

[2]杨叔子．机械加工工艺师手册[M]．北京：机械工业出版社，2011.

[3]《重型机械标准》编写委员会．重型机械标准第一卷[M]．北京：中国标准出版社，1998.

2015-08-04

许兆创(1976—)，男，工程师。电话：15961129169

TG333.17