E7914K軸承設計要求在(zài)軸向載荷6801.2N、徑向載(zǎi)荷17453.8N下,工作轉速為2896rPmin,工作壽命1200h以上,且內外圈滾道凸度要求為(wéi)+2~+6um。為保證產品的特殊使用要求,需要提高一(yī)個精度等級,即達到(dào)P5(D級)精度。圓錐滾子軸承E7914K自設計定型後已3次小批量生產,工藝狀況基本穩定,產品質(zhì)量比較理想,但與國外樣品比較(jiào)尚存一定的差距。
1 加工工藝
產品加工采取3次(cì)磨削,工藝過程如下。
外圈:粗磨平麵-粗磨外徑-粗磨滾道-附加回火-細磨(mó)平麵-精研平麵-細磨外徑-細磨滾道-精磨外徑-精磨(mó)滾道-100%酸洗探傷-滾道超精-退磁清洗。
內圈(quān):粗磨平麵(miàn)-粗磨滾道-粗(cū)磨擋邊-粗磨內徑-附加回火-細磨(mó)平麵(miàn)-精研平麵-細(xì)磨滾道-細磨擋邊-細磨內徑-精(jīng)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(mó)工序實現。精磨內滾道在3ME2116上(shàng)進(jìn)行,調整修整(zhěng)器角度將砂輪修整成雙曲線凹麵,成形磨削;外滾道精磨在M2120磨床上加工,需要在砂輪軸座下(xià)加放(fàng)墊片,以形成滾道的凸(tū)度(dù)。在(zài)直線度檢測儀上測繪出首件產品凸度圖形,精確測量出(chū)凸度值,符合要求後方(fāng)可(kě)正常(cháng)加工。
滾道沿用現有M8861F、M8862F手動式砂紙超精(jīng),表麵粗糙度正常值在0.15~0.20Lm,且(qiě)無法實現凸度加工。為降低表麵(miàn)粗糙度值,要延長超(chāo)精時間,增加油石壓擊次數,但又不能過度以免破壞滾道凸度及素線微觀形狀。
2 產品加工精(jīng)度對比(bǐ)
按照P5級標準,在上述工藝過程下加工出(chū)的產品各項技術參數要求、檢測結果及(jí)其與國外樣品的各項檢測數據對(duì)比見表1。該樣件(jiàn)已經在標準載(zǎi)荷(hé)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,雖然內圈和外圈滾道的各項值均達(dá)到標準要求,但與國外產品相比尚有一(yī)定差距。
(1)平麵平行差(chà)
從對比中可以看到,國外樣件的平行差僅(jǐn)為0.5um,測量時靈敏的千分表針微動不(bú)很明顯。雖然平麵磨(mó)加工後精研,平行差在3um以內,在國內軸(zhóu)承行(háng)業中已(yǐ)處於領先地位,但同國外對比,我(wǒ)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)滾道表麵粗糙度
滾(gǔn)道表麵粗糙(cāo)度(dù)大,在使用(yòng)過程中會產生噪(zào)聲(shēng),影響軸承的使用壽命。E7914K內、外(wài)圈滾道表麵粗糙度沒有達到P5級標(biāo)準要求,主要是受設備條件限製,這(zhè)種老式(shì)的超精方式與數控超精機相比,粗糙度值隨機性(xìng)大且穩定性差,超精效(xiào)果不理想。
(3)回(huí)轉(zhuǎn)靈活性
我廠標準規定在(zài)不影響回轉的情況下,竄(cuàn)動量盡可能小,以防止軸承產生大的噪聲。用手正反兩個方向轉動,滾動體相(xiàng)對於(yú)固定套圈應能旋轉一(yī)周以上並不得(dé)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0.3mm,回轉3~5轉(zhuǎn),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,非常靈活。
(4)清潔度和材質
在最終檢(jiǎn)驗時,E7914K軸承滾道表麵就(jiù)已出現旋轉劃痕和油汙,表麵質量遠不如已工作1200h的國外樣件。這(zhè)說明我廠產品在加(jiā)工的各個環節都沒有完全清潔幹(gàn)淨,空(kōng)氣中的粉塵含量高,清洗油中有(yǒu)汙物,作業現場未嚴(yán)格(gé)達到清(qīng)潔標(biāo)準,管理、環境和質量意識均有差距。
將(jiāng)軸承滾道表麵的汙物清除以後,還有汙物留下的劃痕,而國外(wài)樣件則沒有這種現象。隻有材質質量不同才可能出現這(zhè)種情形,這也說明我國的軸承鋼在冶煉、雜質含量(liàng)等方麵均與國外先進(jìn)水平存在差距。
3 結束語
(1)加工高精度軸承套圈時,除對(duì)滾道的(de)幾何精度嚴格控製外,還要對平麵的平行差、滾道表麵(miàn)粗糙度給(gěi)予重視,平麵是套(tào)圈(quān)後續加工中的(de)定位(wèi)基準,是加工中的關鍵。平麵平行差越小,後續加工的各種參數越(yuè)易於保證。此外,還(hái)需提高平麵精加工工藝裝備精度。
(2)國內已經有專業軸承滾(gǔn)道磨加工數控機(jī)床(chuáng)、滾道凸度數(shù)控超精機,通過CNC編程,表麵粗糙度(dù)值可以控製在0.08Lm以內,凸度曲線(xiàn)也(yě)將隨粗糙度的改善而變得光滑理(lǐ)想。
(3)保(bǎo)持架組件收縮後竄(cuàn)動量的大小可以通(tōng)過調整壓力機衝錘高度來保證,但是竄動量與回轉轉數之間的關係,以及回轉靈活性標準還需要(yào)作(zuò)進一(yī)步地探討與研究。
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