賈峰一,胡俊卿,吳曉明,郭曉玉
(洛陽LYC軸承有限公司,河南 洛陽 471039)
1Cr18Ni9Ti為優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料,具有耐磨性好、韌性高、耐酸堿、耐腐蝕等特點(diǎn),在惡劣工況下性能良好,使用壽命較長,不易損壞。角接觸球軸承不銹鋼材料實(shí)體保持架為兩半直孔結(jié)構(gòu),如圖1所示。保持架引導(dǎo)表面以及兜孔內(nèi)表面粗糙度要求較高,保持架其他各表面的幾何精度要求也較高,尤其是在高精度軸承中,保持架兜孔表面粗糙度Ra一般要求為0.8~1.25 μm。而1Cr18Ni9Ti材質(zhì)黏性較大,用常規(guī)方法進(jìn)行加工,產(chǎn)品精度難以保證,兜孔表面粗糙度也不易達(dá)到要求,加工難度較大。因此,對(duì)其加工工藝進(jìn)行了改進(jìn)。
圖1 角接觸球軸承不銹鋼實(shí)體保持架結(jié)構(gòu)示意圖
同種結(jié)構(gòu)類型的其他材料保持架加工工藝流程一般為:粗車端面、內(nèi)徑、外徑→精車兩端面→精車內(nèi)徑→鉆鉚釘孔→終車外徑→終車內(nèi)徑→鉆孔→擴(kuò)孔。采用此加工工藝對(duì)1Cr18Ni9Ti材料進(jìn)行加工,產(chǎn)品質(zhì)量很難達(dá)到要求。因此,對(duì)工藝流程進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后的工藝流程為:粗車端面、內(nèi)徑、外徑→軟磨兩端面→精車內(nèi)徑→鉆鉚釘孔→終車外徑→終車內(nèi)徑→鉆孔→鏜孔。改進(jìn)后的工藝流程中使用坐標(biāo)鏜床鏜孔,保證了兜孔的精度和表面粗糙度,從而使產(chǎn)品各個(gè)表面都能夠達(dá)到產(chǎn)品要求。
采用改進(jìn)后的加工工藝,試驗(yàn)后仍發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)較為嚴(yán)重的問題,即在軟磨兩端面時(shí),由于不銹鋼材料自身特性的原因,在M7475磨床上進(jìn)行磨削時(shí)由于磁力盤磁力不夠,保持架不能被牢固吸在磁力平臺(tái)上,加工過程中出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象,使保持架加工精度難以控制,需要操作人員擁有很高的機(jī)床操作水平。針對(duì)存在的問題,將軟磨兩端面加工設(shè)備改為高精度臥軸平面磨床,用夾具定位、頂緊后進(jìn)行磨削加工,改進(jìn)后軟磨端面加工如圖2所示。改進(jìn)后的加工方法克服了原加工方法緊固不穩(wěn)的問題,較好地改變了兩端面磨削的問題,使平面質(zhì)量達(dá)到了產(chǎn)品要求,也為其他表面的加工獲得了良好的加工基準(zhǔn)。
圖2 改進(jìn)后軟磨端面示意圖
1Cr18Ni9Ti材料導(dǎo)熱性差,在終車加工過程中,刀具切削部分不僅要承受很大的切削力和沖擊力,而且要承受切削變形和摩擦產(chǎn)生的高溫。因此,要求刀具常溫下硬度要在60 HRC以上,耐磨性能要好;刀具材料有足夠的強(qiáng)度和韌性;有良好的耐熱性和導(dǎo)熱性。采用普通刀具或合金刀具不能滿足使用要求,因此在終車內(nèi)、外徑時(shí)選用了特殊的CVD涂層硬質(zhì)合金刀具,此種刀具是采用化學(xué)氣相沉積法或物理氣相沉積法在硬質(zhì)合金基體上涂覆一層極薄硬質(zhì)和耐磨性極高的難熔金屬化合物而得到的,既具有基體材料的強(qiáng)度和韌性,又具有很高的耐磨性,可進(jìn)行連續(xù)切削和間斷切削,效果良好,保證了不銹鋼產(chǎn)品的加工要求。
對(duì)工藝改進(jìn)前、后的兩端面平行差VBcs、兜孔相互差(兜孔底部到端面的高度差)VSs和兜孔梁寬變動(dòng)量Vbcs進(jìn)行效果對(duì)比,結(jié)果見表1。由表可知,改進(jìn)后的工藝比傳統(tǒng)的加工方法各項(xiàng)加工精度提高較多。
表1 加工效果對(duì)比表
根據(jù)不銹鋼材料的實(shí)際特點(diǎn)最終確定出合適的工藝流程,選用更加合理的刀具,使加工的產(chǎn)品精度和表面粗糙度完全符合甚至超過了產(chǎn)品要求。