摘要：本文主要研究轴承座加工过程中出现的问题,最终目标是经过分析轴承座漏水或渗水、变形的问题，优化了加工工艺，解决了这些问题。这些措施已在生产实践中推广应用,取得了可观的经济效益。
关键词：轴承座；加工工艺；改进
前言
轴承座是柴油机调控传动部套中的关键件之一，是轴与箱体连通的底座，起到支撑和连接的作用。它的内孔和外圆的形位公差要求很高，加工精度的好坏决定着轴的安装和使用寿命。因此，须要制定合理的工艺流程，，来保证轴承座达到加工要求。
1常规的加工工艺
工件整体粗车后，先精车大头方向的①80K7、qC)0H7等尺寸，一次装夹加工完成，保证这两个孔的同轴度及其相对大头端面的垂直度，并且要精车外圆0142尺寸作为调头装夹时的找正基准；然后工件调头装夹，用杠杆表找外圆0142，再加工小头方向的内孔中80K7和外圆①90h7等尺寸。该加工工艺增加了精车外圆0142尺寸这一工序，工时相应增加；同时工件调头后，找正大头圆心很困难，找正装夹的时间会很长，效率很难提高。因此，须设计一副车夹具工装，以降低找正难度，缩短装夹找正时间，实现快速定位的同时满足加工精度要求。通过对工件图纸的工艺分析，确定先精车大头方向的内孔qb80K7、4a90H7及端面等尺寸，然后以q)90H7孔作为定位基准，将工件圆心转化为工装圆心，这样通过找工装外圆定中心，就可以实现加工要求，提高工件加工精度和加工效率。但是由于有工件中间外径尺寸凹1d9的存在，车刀加工外圆和内孔的进刀方向不一样，导致设计出的工装必须有两种装夹方式。这就要求在工装设计过程中尽可能达到“一体两用”的效果。
2轴承座漏水或渗水的原因
轴承座为铸钢件、水道上的盖板为钢板。水道由机加工而成，然后焊接水槽盖板。轴承座加工完成之后，要求水道畅通，水道打压15MPa，保压6min不得渗漏。打压时发现漏水或渗水位置主要发生在焊缝或进、出水孔处的轴承座来看，在精加工之前，焊缝或进、出水孔都已经存在问题，但并没有发现，待精加工后发现，处理起来费时费力，说明工艺的安排存在一定的问题。因此需从轴承座的加工工艺查找原因。
3防止轴承座在精加工后出现漏水或渗水的工艺措施
3.1措施1在热处理后进行水压试验
水道焊接后进行热处理，目的主要是为了消除内应力、稳定尺寸、减少加工和使用过程中的变形。轴承座水道焊接后进行热处理，水道焊缝在热处理后，夹渣、气孔、裂纹等问题在热处理后都会显现出来。如果在此时进行水压试验，就能及时发现焊接处是否存在漏水、渗水问题，并及时处理，效率高，不影响加工质量。同时，水压试验也可以检验进、出水孔处，有没有表层的铸造缺陷，如气孔、裂纹等问题，如果有就一起处理，更加省时省力。因此为了更好地控制水道的焊接质量和轴承座质量，必须在热处理后增加水压试验。
3.2措施2增加半精加工工序
为了解决进水孔和出水孔在精加工后，由于铸造缺陷（如气孔、裂纹等）的暴露，造成进水孔、出水孔出现漏、渗水的问题。增加了半精加工工序，在半精加工中，各加工面留有精加工余量，进水孔和出水孔按图纸要求加工到尺寸。该工序可以有效避免进、出水孔在精加工后，暴露出铸造缺陷，而很难处理的问题。
3.3措施3在半精加工后精加工前，增加水压试验工序
在半精加工后精加工前，增加水压试验工序，通过水压试验，可以检验出半精加工后的进水孔和出水孔的问题，如果存在问题，处理起来效率更高、更好，而且不影响加工质量。为了在此时进行水压试验，设计并制作了工装。因以往在精加工完成之后，都是依靠和轴承座相配的工件，进行水压试验，领用成品工件进行水压试验，程序麻烦，装配费时费力。根据轴承座的结构特点，设计出了制作简单、安装轻便实用的水压工装。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且此工装，在轴承座精加工完成后的水压试验，仍然可以使用。
4变形原因分析及控制方案提出
分析工件在加工过程中产生变形的原因依次为：
(1)工件加工后，内应力重新分布产生的变形。
(2)定位面平面度达不到要求，回弹产生的变形。
(3)工件夹紧位置、方向及受力点不恰当引起的变形。
(4)工件的加工余量及加工过程中的切削力引起的变形。
(5)加工过程中的切削热引起的变形。
(6)工件结构不合理引起的变形。
结合该工件的检测结果.我们初步认为：该工件的加工精度超差主要是南于加T中工件夹紧位置、方向及受力点不恰当引起的。为此进行简单初步的工艺试验，通过减小工件内磨装夹时的三爪夹持力，检查磨削后的工件，发现圆度明显改观，但仍然有3处高点的迹象，可见工件变形导致的精度超差主要是由装夹方式不合理引起的。既然确定夹持变形是引起最终工件精度超差的主要原因，为了解决因装夹变形引起的精度超差问题，我们进行了工艺方案的改进，改变原有的精内磨装夹方式。改径向三爪夹持为轴向夹持。工装需要以工件φ130外圆及肩面定位(工件φ130mm外圆与内磨夹具内孔小间隙配合)、[φ178mm]外圆处肩面拼紧用压盖压紧,固定工件位置来进行精内磨工序内容加工。
5变形控制方案的实施
经上述分析可知，原工艺路线合理.只是在精内磨工序中，工件的装夹方法需要改进。为了改变精内磨时工件的装夹方式.改径向夹持为轴向夹持，原内磨时校正的外圆和肩面被专用工装所覆盖，无法校正，要减小工件装入内磨夹具时的调整难度，我们工装需要以工件φ130mm外圆及肩面定位、[φ178mm]外圆处肩面拼紧用压盖压紧，固定工件位置来进行精内磨工序内容加工。为此，在精外磨加工工序中，增加了以下要求，φ130mm外圆、φ220mm外圆两处外圆与[178mm]外圆的同轴度要求，要求在0.002mm之内，且φ130mm外圆加工至尺寸φmm；φ130mm外圆处肩面与[φ,178mm]外圆的垂直度，要求在0.003mm之内，由于使用了专用夹具磨芯轴加工，以上新增加的几项精度都可以保证，这就为使用精内磨工装，保证工件最终加工精度提供了条件。通过φ130mm外圆、φ220mm外圆、[φ178mm]外圆及肩面一次加工，保证精度要求。由于使用了专用的磨芯轴夹具，可以保证一次加工出来的[4,178mm]外圆与肩面垂直要求，检测该垂直度均在0.001～0.003mm。完全可以满足工件精度要求，也同时可以满足为后道工序精内磨做工艺基准的要求。然后在精内磨时，采用三爪夹持内磨夹具外圆，校正6220mm外圆进行基准过度，校正φ220mm外圆及[φ178mm]外圆处肩面均在0.003mm之内，一次装夹磨削[φ100mm]内孔及孔底、φ170H7mm内孔及孔底。在磨削结束后，临床测量工件的孔径尺寸和圆度都符合图纸要求，并且临床检测的内孔圆度在0.002mm以内。取下加工完成的工件检测时，内孔的尺寸精度和圆度均满足图纸要求，为了进一步验证该新工艺方案及工装的准确性，将完工工件送三坐标测量机和圆度检测仪进行测量，从孔底向孔口沿轴线方向使用圆度仪测量内孔3个截面的圆度，结果依次为0.00113mm、0.00097mm、0.00094mm，检测结果均满足图纸要求，内孔3个截面的圆度，均小于0.003mm的精度要求。采用新的工艺路线和工艺方法，控制了工件加工中装夹变形对工件加工精度的影响，工件的合格率由原来的20％提高到98％以上。
结束语
为了保证轴承座的加工质量，从生产加工工艺方面着手，对轴承座的加工工艺进行了分析研究，从中找出了引起质量问题的主要原因，并对加工工艺进行改进，提高轴承座加工的稳定性和可靠性。
参考文献：
[1]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2017.
[2]李慧，马正先.机械结构设计与工艺性分析[M].北京：机械工业出版社，2016.
论文作者:张文义
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/22
标签：工件论文; 加工论文; 水压论文; 工装论文; 轴承座论文; 精度论文; 加工工艺论文; 《防护工程》2018年第32期论文;