大型轧辊轴承座的加工工艺改进

孟扬

摘要：轧辊轴承座是轧钢机上的关键零件之一，也是加工周期长、难度大、精度要求很高的零件。近年来，随着冶金行业的复苏和快速发展，新建、改造的轧机项目增多，加上钢材消费增多，轧辊轴承座的需求量的增加较大，用户对质量的要求也越来越高，而交货期要求越来越短，质量和加工效率的问题就显得十分突出。充分提高各大企业的加工效率，解决企业在生产制造中加工工艺的技术问题，已经成为一个研究热点。

关键词：轴承座；变形；加工工艺；工序

轴承座主要承受轧制力和平衡力，而轧制力是相当大的，高达5000多吨，因此轴承座总是上边壁厚较大，而下边壁厚小于上边，也正是由于这种壁厚不均衡，往往造成轧辊轴承座主孔精加工后出现变形失圆，达不到设计要求精度。从其使用上看，应控制上顶面，两侧面，主孔等的相互位置精度和尺寸精度，这也是轧辊轴承座加工难度最大、不易控制的部位，需要特殊的制造技术和手段来加以控制以达到设计要求。

长期以来，我公司生产的轧辊轴承座的制造过程为：

粗加工--探伤--精整、时效—焊接油腔盖板、热处理---精加工--探伤

到目前为止，我公司制造的轧辊轴承座数量不少，但是精加工之后，轧辊轴承座往往都有不同程度的变形，主要集中在要求比较高的轴承内孔和两侧滑板面上，表现为：

1.内孔变形失圆，造成圆度误差和圆柱度误差超差：

2.内孔尺寸发生变化，减小或增大

3.两侧滑板面不平行，且于内孔中心线不平行

4.两侧滑板面对内孔不对称，造成对称度超差

5.油腔盖板处止口失圆，尺寸公差超差，

轴承座精加工后产生变形，其影响因素是多方面的，也是比较复杂的，除了铸造缺陷和热处理等非加工因素外，加工因素主要体现在以下几个方面：

1.粗加工后时效不彻底，内应力释放不充分，有不可忽视的内应力存在，精加工后，应力又重新分布。

2.精加工阶段各加处的加工工艺工序不合理，对主要加工要素处理不当，导致非最终加工要素在最终加工要素完成加工后产生变形。

以前我公司在对轴承座的精加工工艺的安排上，一直存在着两种不同的思路，一是先加工轴承座两侧的滑板把合面，在加工装配动压油膜轴承的内孔，另一种思路反之，前一种思路有利于保证内孔的精度，但相对较难控制两侧滑板面对内孔的对称度要求，后一种思路有利于控制两侧滑板面对内孔的对称度要求，但是内孔容易变形，影响内孔的加工精度。另外，像内孔中油槽等部位，其要求不高，但加工余量较大，安排在精加工时完成，因加工后的应力重新分布等因素，会导致工件产生变形。

3.粗加工之后留量较大，精加工和精加工后取去除余量越多，内应力重新分布的趋势就越严重。

4.由于产品制造周期都较短，不允许把加工工序多、加工工作量大的轴承座的加工周期安排太长，精加工阶段的半精加工和精加工无法实现真正意义上的分开，间隔时间不够长，工件在自然环境下时效不充分。

5.对于内孔的加工，当其表面粗糙度要求较高时，在精车无法满足要求时，只能用砂带磨削装置进行抛磨。但是由于其不能改变抛磨前内孔的形状误差，当内孔的形状误差不能满足设计要求时，只能进行局部修磨。这种方式对机床操作者的水平要求较高，加工时间较长，而且还不一定能满足设计要求。

基于以上考虑，我们将轴承座的精加工阶段按一下工序进行安排。

划线--车—磁探-镗铣--划--钻--立车--钳--磁探

1.划线：复查工件变形情况，划各处加工线；

2.立车：半精加工内孔和端面，其中内孔单边留量0.5-0.6mm，Ra3.2，两端面精加工到位，要求两端面对内孔不垂直度误差不大于0.05mm，Ra3.2，作为镗铣床加工时的装夹、测量基准，控制内孔不圆柱度误差小于0.03mm，作为最终精车内孔时的找正基准。

3.磁探：对内孔进行磁粉探伤。

4.镗铣床：以精加工的端面作为装夹基准面，按内孔复查找正，铣两侧滑板面、上下面等。其中两侧滑板面对内孔的不对称度误差和平行度误差控制在0.05mm内。

5.划线、钻孔：完成没必要用镗床完成的孔的加工。

6.立车：以以精加工的困難各端面和半精加工的内孔为基准，精加工内孔。

7.钳工：攻丝并清除飞边、毛刺。

8.磁探：对轧辊轴承座的内孔、面进行磁粉探伤。

通过对轧辊轴承座加工工艺技术进行较全面的研究，解决了制约轴承座加工技术瓶颈问题，提高产品加工效率，降低了成本，而且在重型机械制造领域中给其它大型零件的数控加工制造的技术方案和解决方法提供借鉴。研究成果的运用，充分提高公司的大型先进数控机床的制造效率，不仅能解决公司生产制造大型件的技术问题，同时增强企业的竞争能力。

参考文献：

[1]王永辉.轧机大型轴承座工艺分析[J].江苏冶金，2006（2）：23-25.

[2]夏莉宋明.进出口合金钢工作辊轴承座的加工技术]J].重型机械科技，2001（4）：231-232.