轴承套圈车削加工中的质量问题及产生原因.pdf
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第28卷第2期2007年6月哈尔滨轴承J0URNAL0FHARBINBEARINGVo128No2Jun2007轴承套圈车削加工中的质量问题及产生原因李宗伟,刘颖志(哈尔滨轴承集团公司技术中心,黑龙江哈尔滨150036)摘要:
对轴承套圈在车削加工过程中经常出现的尺寸公差超差、形状和位置公差超差、表面质量不好等质量问题进行归纳与总结,并进行全面分析,寻找出在车削加工过程中产生废品与次品的直接原因、类型和预防方法,以达到轴承产品优质高产,提高劳动生产率和经济效益。
关键词:
轴承套圈;车削加工;公差;表面质量中图分类号:
TH13333;TG506文献标识码:
B文章编号:
16724852(2007)020011-02QualitypmblemandcausesinturningringofbearingLIZongwei,LIUYingzhi(TechnicalCenter,HarbinBearingGroupCompanyHarbin150036,China)AbsTheproblemsfrequentlyoccuringduringturningtheringofbearing,suchasinaccuratedimension,shapeandpositiontoleranceandbadsurfacequality,weresummarizedOnthebasisofanalyzingthecausescompletely,thedirectcauseresultingwasteandsubstandardproductsincourseofturningwasfound,andthepreventivemeasureswerealsoputforwardSothatthegoalofgoodqualityandhighoutputforbearingproductswasachievedbothproductivityandeconomicbenefitwereincreasedrwor&:
ringofbearing;turning;tolerance;surfacequality1前言在轴承产品的制造过程中,就轴承工件加工总量而言,车削加工大约要占其中的三分之一左右。
内外套圈各个表面都要进行车削加工,经过车削加工后的轴承套圈不仅要达到成形的要求,而且还要为以后的加工创造条件,车削加工质量的好坏直接影响着磨削加工的质量、效率和成品的经济效益。
若留量大,则磨削费时,会增加各种材料及动能的消耗;若留量小则可能因热处理后质量差或变形而导致废品。
因此,套圈车削加工的质量对轴承的成品质量、减少后工序的废品、降低劳动强度、提高经济效益和劳动生产率等有着直接重要的影响。
因此,车削加工在轴承生产中有着不容忽视的地位和作用。
下面以毛坯为锻件(中型轴承)在多刀半自动车床加工为例,浅析一下轴承套圈在车削加工生收稿日期:
20070205作者简介:
李宗伟(1971一),男,工程师产过程中产生的质量问题以及产生的原因。
2轴承套圈车削工艺过程21轴承外圈车削工艺过程轴承外圈车削工艺过程见图1。
(工序I)车外内径、一个端面一(工序)车外径、另一端面一(工序)车两端面内外倒角一(工序)车外沟。
工序I工序1I工序111工序工序IV工步1工步2图1轴承外圈车削工艺过程22轴承内圈车削工艺过程轴承内圈车削工艺过程见图2。
(工序I)车内径、一个端面一(工序)车内外径、另一端面一(工序)车两端面内外倒角一维普资讯http:
/12哈尔滨轴承第28卷(工序)车内沟。
母3车削加工质量问题及原因分析在车削加工过程中,由于各种因素的影响而使加工出来的工件达不到工艺规定的技术要求,往往造成次品和废品。
主要类型和产生原因分析如下。
31尺寸公差超差具体表现为:
轴承套圈的内孔直径、外圆的直径、宽度、沟道的深度及宽度等尺寸不合格。
产生原因:
(1)车床调整操作不当。
如:
定位基准面不到位或塞铁松动,拖板未固紧或对刀失误等。
(2)测量不准确。
测量仪器未调整好,标准件用错或过期磨损,对表不准以及由于表针错动而“跑表”。
(3)刀具、刀架未对好或松动。
在车削过程中刀具不到位,车削后套圈的尺寸产生变化而使尺寸不准确。
(4)锻件毛坯的加工余量大。
尺寸散差大,留给车加工的余量大小不均。
材料硬度不均,也使车削后的套圈的尺寸大小不统一。
锻件给车加工的余量过大,使车加工难度大,刀具损坏严重,加工余量过小,使车加工后表面露黑皮,造成废品。
32形状及位置公差超差321、(Vl脚)、】超差产生原因:
(1)锻件毛坯的这些因素不仅直接影口翻尺寸精度,而且直接影响车加工件形状及位置精度。
(2)安装或校正夹具不当也容易产生形状及位置超差或变形。
如:
夹具安装松动或车外圆时内夹气压夹具定位不正,没有及时校正或弹簧夹头的涨力不够而夹不紧工件。
车内孔时,动力夹盘配置的调心夹爪没有及时更换使夹紧力不均匀,夹紧块定位基准不及时校正。
(3)夹具的夹紧力过大,使套圈会变成棱形,若过小,工件夹不紧,容易滑落。
322壁厚差超差,倒角不对称产生原因:
(1)机床主轴径向摆动大,与弹簧夹头的同轴度不好,夹具安装不正,与主轴不同轴,夹盘或夹具振动或夹持工件不当,夹爪或工件上有脏物,夹持表面几何形状偏差过大。
(2)毛坯的壁厚不均、偏心严重也使切削中的抗力不均、误差复映而产生壁厚超差。
(3)在多刀半自动车床上分粗、精两次加工孔径时,若粗车的切削深度过小而未将黑皮全部切掉或切削深度不够,精车中就会出现黑皮,使此处容易出现壁厚差较大。
323注超差产生原因:
(1)车床纵横刀架不垂直,导致磨损间隙过大而产生走刀偏移,主轴歪斜不正或轴向窜动。
(2)毛坯本身超差或留有黑皮使工件晃动产生复映现象,或因留量太小难以纠正。
(3)上工序端面划伤大或夹盘支撑面内有脏物使夹持工件不正。
(4)上工序加工不合格,卸下后无记号再重装加工时,振动大使大。
(5)夹持工件不牢固或因工件定位面有毛刺、凹陷等,当刀具刚切人工件时,工件就因受力而移动,套圈的夹持长度过小,夹持面小,套圈被夹持的长度一般为总宽度的13以上,若少于13,在多刀半自动车床加工时,往往一吃刀就会将套圈顶歪,在车削时容易撞坏车刀。
(6)夹具调整不当或夹爪磨损,工件装夹方法不当,定位不准,使工件安装歪斜。
3,246和注3】超差产生原因:
(1)刀具安装不正或未紧固,端面车刀磨损或损坏,使车出的端面不光滑、不平整。
(2)刀架与导轨不垂直、塞铁松动也容易产生凹凸现象。
(3)锻件毛坯端面凹心、凹凸不平、材料的硬度不均也直接影响着工件的VV。
33表面质量差注1:
vy单一径向平面内的内(外)径变动量圆形偏差(y平均内)径变动量注2:
So外表面母线对基准端面倾斜度的变动量注3:
8端面平面度Vy内汐)圈宽度变动量(下转第14页)维普资讯http:
/14哈尔滨轴承第28卷后角选择对刀具的强度、刚度及散热条件影响较大。
原来后角为l0。
,由于后角太大,加工时刀刃太窄,刀具的强度和刚度降低,容易断裂,并且磨损也比较快。
改进后,选择小的后角,既增加了刀具的强度,又保证了切削刃部的散热,刀刃的磨损也降低了。
3改进操作方法31安装刀具原来的切削速度为40mmin,但经常发生扎刀和震纹,经过多次实际操作,得出切削速度V=1522mmin时,加工效果最好。
装刀时,刀尖实际高度应高于工件中心052mm,则实际后角约为38。
,刀具受力后,刀杆将下图3刀具下沉与扎刀示意图1第一次进刀2第二次进刀3第三次进刀图4切削示意图沉,实际深度减小(如图3位置1),使切削刀尖正好在加工产品的中心上。
如果不将刀垫高,则刀具下沉后刀尖中心就会偏离工件的中心,造成工件的中心偏离,产生废品,并会扎坏车刀和螺纹(如图3位置2)。
32操作方法由径向直进式车削改为径、轴向联合进刀车削,粗车时由单刃参加车削,纵向前角约为68。
,切削时排屑顺利,不让刀,最后一刀采用双刃切削,保证牙槽形状,如图4。
以耐热模具钢H13碾压辊M243为例,具体操作方法如下:
、第一次进刀径向进给量2mm(直径量);第二次进刀径向进给量12ram,轴向进给量05mm;第三次进刀径向进给量0_305mm,轴向进给001mm。
4结论每次进刀前涂二硫化钼冷却腊可不用浇冷却水。
采用改进后的车刀,只要刀具刃磨正确,加工方法合理,M243内螺纹只需34刀,修磨一次车刀可加工H13内螺纹5080件,产品精度、粗糙度明显改善,效率提高23倍。
(编辑:
钟媛)(上接第12页)具体表现为:
表面粗糙度大,已加工表面残留有毛坯黑皮,划伤,振纹,烧伤,毛刺,断屑痕等。
产生原因:
(1)毛坯的加工余量不足或造形不规整,使加工后仍残留黑皮。
(2)刀架往复退位不准或夹具未校正好而晃动,使刀具划伤已加工表面。
(3)刀具材料的选用不当,刃磨不好,刃口形状、角度不正确,刃面不光滑平整,甚至刀VI有缺陷,产生划伤和振纹。
吃刀过深,切削力过大而振动大或闷车,倒角刀刃磨不当,操作失误,磨钝后又未及时更换而出现锐角毛刺、毛边和表面缺陷等。
(4)刀具排屑差,切屑缠绕工件、刀具及夹盘,冷却液浇注不好或浇不进去,不仅影响表面质量,严重者将造成烧伤。
(5)材料的切削加工性不好,软硬不均,引起振动和刀具的磨损而产生积屑瘤、粘刀、啃刀和打刀现象而划伤工件已加工表面。
(6)机床和夹具的刚性不足,机床切削参数的选择不当引起切削中产生振动。
(7)加工中的套圈在运输转序的过程中产生碰伤、夹伤、划伤。
(8)切削过程中,夹紧力过小或夹具松动,损伤夹持面;刀具快进接触工件时,发生相撞或切削力过大而闷车,造成吃刀、啃刀、崩料而报废。
4结束语总之,在车削加工过程中,由于以上各种因素的影响而使加工出来的套圈达不到工艺规定的各项技术要求,可以通过对各种质量问题的分析,找出产生废品的原因、类型,并且有针对性地采取改进措施,改进操作方法和加工工艺,以达到优质高产、提高劳动生产率和经济效益的目的。
(编辑:
钟媛J维普资讯http:
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- 轴承 车削 加工 中的 质量问题 产生 原因