轴承座机加变形问题及解决办法

杨超

摘 要：在机械加工过程中，工件的变形在机械加工中是不可避免的问题，因机械加工变形而影响零件的加工精度的客观事实一直以来是机械加工行业中探索的问题之一，如何正确分析和把握零件在加工过程中的变形的原因，变形趋势，从而尽可能减少因变形而引起的质量问题的出现，本文就个人在机械加工过程中的一个明为轴承座部件的零件的加工变形问题进行分析，希望能大家在解决变形方面的问题有所帮助，提高生产质量和效率。

关键词：轴承座；机加变形；解决办法

下文通过实践解决了此零件的变形问题，使产品得以合格。针对零件的加工分析，对此类橡胶与铝合金的组合件加工变形问题提供了新的解决思路，可以推广应用，同时针对变形的分析方法和排除变形干扰因素的单变量分析能够在分析加工问题中有所借鉴。

一、零件的加工过程

1.零件在工序中的要求。零件在工序中的要求见图1-1，并要求E基准平面度0.02。

2.定位及加紧方式。以图1-2中的定位夹紧方式，找正加工面进行加工。

3.设备：加工中心CFV800I 、刀具：φ20棒铣刀、φ8加长棒铣刀。

4.加工过程：以基准面A为基准用加工中心加工基准面E，保证E面的平行度0.02。

5.加工结果：基准面E平面度超差，实际值0.06，并且组件内零件3内孔椭圆0.10左右，成下道工序尺寸和圆度余量小难保证。

二、 零件在加工过程中产生的问题

1.加工前零件的被加工面出现很大洼心，用塞尺和平台测量有0.40～0.50。

2.组件的零件1（图1-2）的材料为铝，零件2（图1-2）的材料为橡胶，零件3（图1-2）的材料为钢，加工零件材料易变形。

3.定位心中和定位的内孔之间配合間隙较大。

4.加工时每次去除余量为0.30，也许余量过大。

5.夹具设计的压紧可能在加工时窜动，形成曲面。

6.夹具设计的压紧可能使零件在加工卸下后由于工件本身薄厚不均产生变形。

三、加工问题分析及解决办法

1.针对加工问题提出解决方案。（1）加工前零件挖心，找正面困难，对此问题提出了对点重复找正的方法，找正加工面两侧的一段距离平行度在0.02以内。（2）对铝件的加工由于材质软，精度不好达到，采用了硬度较高的瓦尔特棒铣刀。（3）重新定做了分级心轴，保证了定心尺寸，消除了由于间隙较大配合产生的定位接触面过。小从而在加工中产生变形的问题。（4）分粗精加工，最后留0.10分十次加工。（5）修夹具在（图1-1）C、D面做辅助支撑。（6）通过实验排除可能性。

2.零件再次变形，分析可能原因。（1）加工时切削方式的问题，由于棒铣刀向下切屑（z轴方向）与内孔的径向方向一致，可能成为加工面变形，及内孔椭圆的原因。（2）可能是切削热产生的变形，也可能和其中橡胶的传热性能不良有关。（3）可能是工件本身的内应力没有进行足够的自然实效造成的变形。

3.分析实验排除加工超差的干扰因素：（1）加工中心的装夹方式进行改变，定位压紧方式不变，自制夹具使零件内孔的轴线方向与加工中心z轴方向一致进行定位，找正后夹紧加工，效果不理想，排除（二-1）干扰因素。（2）防止热变形的产生，改变为线切割替代加工中心进行加工，采取同样的定位装夹方式，效果不理想，排除（二-2）干扰因素。

4.排除干扰因素初步定为内应力产生的变形。对组件中零件1的加工调查，在加工本工序面的时候平行度要求0.02能够达到，同时由于领取的组件变形较大，可以判断是由于零件配合成组件时，由于胶圈的拉力产生的变形，在切削中平衡的内应力迅速释放导致零件变形。

消除内应力的方法有两种，方法一为热处理改变零件的晶像组织，方法是通过敲打，自然时效，卸除内应力，从而衍生了振动法去除内应力。因为零件为组合件，无法热处理，和没有振动去除应力的设备，我采用了粗精加工的方法，并且自然时效来逐步的去除内应力，和方法二有相似之处。

四、最终确定加工方案

确定了粗精加工的方案后，由于零件的内孔变形方向在图一中椭圆的长轴为X轴方向，为了判断去除余量后内应力产生的变形趋势，做了如下实验，由于加工面两端翘起，首先把面加工见光，也就是两端去量，发现内孔有椭圆有回复圆的趋势，长轴变短。于是先见光，自然时效后再分步骤粗精加工。

如上述进行实验加工满足尺寸及形位公差需求，同时通过在夹紧前后的测量排除了（二-6）的干扰因素，提出了具体的解决方案：

1.加工前找正两端0.02。

2.加工每次进给不大于0.02，零件铣削见光和加工余量为0.06时分别将零件卸下夹具，自由释放10分钟，加工最后余量时进给应不大于0.01。

3.加工后自然时效12小时后，方可转至下道加工。