李 磊,朱旭東
(1.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 技術(shù)中心,黑龍江 哈爾濱 150036;2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 電機(jī)軸承分廠,黑龍江 哈爾濱150036)
鐵路軸承外圈車加工方法比較落后,生產(chǎn)效率低。熱處理后磨外徑經(jīng)常出現(xiàn)燒傷問題,為減少燒傷幾率只得增加磨削次數(shù)。硬車倒角時(shí)由于車加工倒角幾何形狀存在差異,所以既要考慮將熱處理后氧化皮車掉又要滿足成品要求。由于淬火前倒角的幾何形狀存在差異,硬車時(shí)無法用用一統(tǒng)一形狀的車刀將所有的倒角都修正過來,影響了產(chǎn)品的外觀和銷售,并增加了操作者磨刀的難度。本文將討論解決的方法,僅供參考。
原加工過程:工序1:粗車非基面、粗仿外內(nèi)徑、外滾道,去內(nèi)銳角(C7232)→工序2:粗車基面、粗車外徑、去內(nèi)、外銳角(C7232)→工序3:細(xì)車非基面、粗仿外內(nèi)徑、外滾道,去內(nèi)銳角 (C7232)→工序4:細(xì)車基面、細(xì)車外徑、去外銳角 (C7232)→工序5:清理擋邊與外滾道處→工序6:精車非基面、細(xì)仿外內(nèi)徑、外滾道及擋邊 (CB7232A)工序7:基面打字→工序8:車兩面油溝(C7632)→工序9:車內(nèi)外倒角、擋邊內(nèi)倒角(C7632)
從工藝過程看不出問題,但在磨外徑、擋邊及外內(nèi)徑時(shí),出現(xiàn)的問題是外徑磨5次以上而且還容易產(chǎn)生燒傷現(xiàn)象。擋邊及外內(nèi)經(jīng)磨削中也經(jīng)常發(fā)生燒傷現(xiàn)象。原因是加工這幾個(gè)工序所采用的機(jī)床是專用車床效率較高,但尺寸散差是±0.1mm,其橢圓度最大達(dá)到0.16mm(工藝要求0.18 mm)、表面粗糙度值達(dá)到Ra10以上。 為防止下工序出現(xiàn)廢品,留量勢必增加。所以造成熱處理后外徑磨削遍數(shù)達(dá)5次以上。要減少留量就得將橢圓和表面粗糙度減少。擋邊經(jīng)過二次車削,工序5車削時(shí)必須從外滾道處開始進(jìn)刀。由此在進(jìn)刀出勢必留下凹下痕跡,并且由于是在滾道與擋邊交界處空間窄小測量有一定困難。只能憑經(jīng)驗(yàn)來判斷。而工序6加工的內(nèi)容基本與工序5相同。只是外滾道工作行程大較長。工序8與工序9加工比較單一,從一定程度上影響了加工效率。另外,加工油溝時(shí)對機(jī)床要求極為嚴(yán)格,要求機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)剛性好、導(dǎo)軌運(yùn)動平穩(wěn),而C7620設(shè)備刀架子導(dǎo)軌是梢鐵控制間隙,如果沒有間隙往復(fù)無法運(yùn)動,反之間隙大刀架子產(chǎn)生振動,使窄小的油溝刀具切削時(shí)容易崩刀,所以加工油溝工序效率較低。采用成型法加工倒角,刀具切削抗力較大,刀具磨損嚴(yán)重,夾具也損耗較大。由于倒角刀采用人工刃磨,每一次更換刀具后刀具的幾何形狀都存在一定的差異,并且其尺寸散差也較大,一般0.4~0.6mm。
改進(jìn)后車加工過程:
工序1:粗車非基面、粗仿外內(nèi)徑、外滾道,去內(nèi)銳角(C7232)→工序2:粗車基面、粗車外徑、去內(nèi)、外銳角(C7232)→工序3:細(xì)車非基面、粗仿外內(nèi)徑、外滾道,去內(nèi)銳角(C7232)→工序4:細(xì)車基面、細(xì)車外徑、去外銳角 (C7232)→工序5:精車非基面、細(xì)仿外內(nèi)徑、外滾道及擋邊(CB7232A)→工序6:基面打字→工序7:車內(nèi)、外倒角及擋邊倒角(C7632)
由于工序1、2、3工件帶有鍛件氧化皮及粉塵,如果采用數(shù)控機(jī)床加工對機(jī)床的導(dǎo)軌產(chǎn)生劇烈磨損,從而影響機(jī)床使用壽命;另一方面,數(shù)控機(jī)床的切削量也較專業(yè)車床少,所以工序1、2、3采用專業(yè)車床較為理想。采用數(shù)控機(jī)床不僅能提高加工精度,而且也能降低表面粗糙度,為下工序減少留量打好基礎(chǔ),所以工序4加工平面及外徑時(shí),采用數(shù)控機(jī)床提高了加工精度,表面粗糙度值由原來的Ra10降低到Ra5,與此同時(shí),對刀具的選用做了調(diào)整,刀具采用涂層,使其切削速度由原來的120m/min提高到200m/min,彌補(bǔ)了數(shù)控機(jī)床切削量較少的不足,切削量雖少但切削速度高,加工效率依然可以保證。對刀具進(jìn)行了改進(jìn),將原工序5、6合并。利用數(shù)控機(jī)床一次裝夾,可加工多個(gè)表面將原工序8、9合并,提高了加工效率。數(shù)控機(jī)床加工油溝時(shí),機(jī)床主軸運(yùn)轉(zhuǎn)和往復(fù)進(jìn)給機(jī)構(gòu)比較平穩(wěn)刀具壽命較專業(yè)車床高,由此帶來效率較高。數(shù)控機(jī)床加工倒角時(shí)采用縱向切削方法機(jī)床的高轉(zhuǎn)速小進(jìn)刀量在加工效率不減少的前提下,倒角的幾何形狀一致性較好。因?yàn)闄C(jī)床的程序是固定的,刀具采用機(jī)夾刀,更換刀具時(shí)不影響工件的幾何形狀。同時(shí),對仿形板進(jìn)行了改進(jìn),在仿形同時(shí)將擋邊倒角也加工完成,有利于擋邊測量,保證測量擋邊尺寸準(zhǔn)確性,如圖1 所示。
圖1 精仿外滾道仿形板圖
改進(jìn)后的工藝過程經(jīng)過兩年的驗(yàn)證,不僅提高了質(zhì)量及加工效率,同時(shí)也減少了操作者的勞動強(qiáng)度及加工的難度,減少了機(jī)床的占地面積,非常有利于大批量生產(chǎn)。隨著工藝水平的不斷提高,如硬車刀具及數(shù)控機(jī)床加工水平的提高,用硬車加工油溝及擋邊(相當(dāng)于粗磨擋邊),以提高企業(yè)在市場中的競爭力。