E7914K軸承設計要求在軸向載荷6801.2N、徑向(xiàng)載荷17453.8N下,工作轉速為2896rPmin,工(gōng)作壽命1200h以上,且內(nèi)外(wài)圈滾道凸度要求為+2~+6um。為保證產品的(de)特殊使用要求,需要提高一個精度等級,即達到P5(D級)精度。圓錐滾子軸承E7914K自(zì)設計定型後已3次小批(pī)量生(shēng)產,工藝(yì)狀況基本穩定(dìng),產品質量(liàng)比較(jiào)理想(xiǎng),但與國外(wài)樣品比較尚存一定的差距。
1 加工工藝
產品加(jiā)工采取3次磨(mó)削,工藝過程如(rú)下。
外圈:粗磨平麵-粗磨(mó)外徑-粗磨滾道-附加回火-細(xì)磨平麵-精研平麵-細磨外徑-細(xì)磨滾(gǔn)道-精磨外徑-精磨滾道-100%酸洗(xǐ)探傷-滾道(dào)超精-退磁清洗。
內圈:粗磨平麵-粗磨滾道-粗磨擋邊-粗磨內徑-附加回(huí)火(huǒ)-細磨平麵-精研平麵(miàn)-細磨滾道-細磨擋邊-細磨內徑-精磨滾道-精磨內徑-100%酸洗探傷-滾道、擋邊超精-退磁清洗。
滾道凸度加工在精磨工序實現。精(jīng)磨內滾道在3ME2116上進行,調整修(xiū)整器角度(dù)將砂輪修整成雙曲線凹麵,成形磨(mó)削;外滾道精(jīng)磨在(zài)M2120磨床上加工,需要在砂(shā)輪軸座下加放墊片,以形成滾道的凸度(dù)。在直線度檢測儀上測繪出首件(jiàn)產品凸度圖形,精確測量出凸度值,符合要求後方可正常加工。
滾道沿用現有M8861F、M8862F手動式砂(shā)紙超精,表麵粗糙度正常值在0.15~0.20Lm,且無(wú)法實現凸度加工。為(wéi)降低表麵粗糙度值,要延長超精時間,增加(jiā)油石壓擊次數,但又不能(néng)過度以免(miǎn)破壞滾道凸度及素線微(wēi)觀(guān)形狀。
2 產品加工(gōng)精度對比(bǐ)
按照P5級標(biāo)準,在上述工藝過程下加工出的產品各項技術參數要求、檢測結果及其與國外樣品的各項檢測數據對比見表1。該樣(yàng)件(jiàn)已經在(zài)標準載荷下正常運轉1200h,滾(gǔn)道表麵完好無損。
從表1的檢測數據可以看出,雖然內圈和外(wài)圈滾道的各項值均達到(dào)標準要求,但與國外產品相比尚有一定差距。
(1)平麵平行差
從對(duì)比(bǐ)中可以(yǐ)看到,國外樣件的平行差僅為0.5um,測量時靈敏的千分表針微動不很明(míng)顯。雖然平麵磨加工後精(jīng)研,平行差在3um以內,在國內軸承行(háng)業中已處於領先地位,但同國外對比,我們在軸承套圈平麵精加工設備及工藝方麵與國外還有一定的差距。
(2)滾道表麵(miàn)粗(cū)糙度
滾道表麵粗糙度大,在使用過程中會產生噪聲,影響軸承的使(shǐ)用壽(shòu)命。E7914K內、外圈滾道表麵粗(cū)糙度沒有達到P5級標準要求,主要是受(shòu)設備條件限製,這種老式的超精方式(shì)與數控超精機相比,粗糙度值(zhí)隨機性大且穩定(dìng)性差,超精效果不理想。
(3)回轉靈活性
我廠標(biāo)準規定在不影響(xiǎng)回轉(zhuǎn)的情況下,竄動量盡可能小,以防止軸承產(chǎn)生大的噪聲。用手正反兩(liǎng)個方向轉動,滾動體相對於固定套圈應能旋轉一周以上並不得有被夾住現象。在慣性力作用下,對滾子軸承允許有驟停現象。E7914K的竄動量平均(jun1)0.3mm,回(huí)轉(zhuǎn)3~5轉,按照國內標準合格。但國外樣件竄動量平均1.3mm,回轉10轉以上(shàng),非常靈活(huó)。
(4)清潔(jié)度和材(cái)質
在最終檢驗時,E7914K軸承滾道表麵(miàn)就已出現旋轉劃痕和油汙,表麵質量遠(yuǎn)不如已工作1200h的國外樣件。這說明我廠產品在加工的各個環節都沒有完(wán)全清潔幹淨,空氣中的粉塵含量(liàng)高,清洗油中有汙物,作業現場未嚴(yán)格達到清潔標準,管理、環境和質(zhì)量意識(shí)均有差距。
將(jiāng)軸承滾道表麵的汙物清除以後,還有汙物留(liú)下的劃痕,而(ér)國外樣件則沒有這種現象。隻有材質質量不同才可能出現這種情形,這也說明我國的軸承(chéng)鋼(gāng)在冶煉、雜質含量等方麵均與國(guó)外先進水平存在差距(jù)。
3 結束(shù)語
(1)加工高精度軸承套圈時,除對滾道的幾何精度嚴格控製(zhì)外,還要對平麵的平行差、滾道表(biǎo)麵粗糙度給予重視,平(píng)麵是套圈後續(xù)加工中的定位基準,是加工中的關鍵。平麵平行差越小,後續(xù)加工的(de)各種參數越易於保證。此(cǐ)外,還需提高平麵精加工工藝裝備精度。
(2)國內已(yǐ)經有專業軸承滾道(dào)磨加工數控機床、滾道凸度數控超精機,通過CNC編程,表麵粗糙度值可以控製在0.08Lm以內,凸度曲線也將隨粗糙度的改(gǎi)善而變(biàn)得光(guāng)滑理想。
(3)保持架組件收縮後竄動(dòng)量的大小可以通過調整壓力機衝錘(chuí)高度(dù)來保證,但是竄動量與回轉轉數之間的關係,以及回(huí)轉靈活性標準還需要作進一步地探討(tǎo)與(yǔ)研究(jiū)。
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