E7914K軸承設計要求在軸向載(zǎi)荷(hé)6801.2N、徑向載荷17453.8N下,工作(zuò)轉速為(wéi)2896rPmin,工(gōng)作壽命1200h以上,且內外圈滾道凸度要求為+2~+6um。為保證(zhèng)產品的特殊使用要求,需要提高一個(gè)精度等級,即達到P5(D級)精(jīng)度(dù)。圓錐滾子軸承E7914K自設計定型後(hòu)已3次小批(pī)量生產,工藝狀(zhuàng)況基本穩定,產品質量(liàng)比(bǐ)較理想,但與國外樣品比較(jiào)尚存一定的差距。
1 加(jiā)工工藝(yì)
產(chǎn)品(pǐn)加工(gōng)采取3次磨削,工藝過(guò)程如下。
外圈:粗磨平麵-粗磨外徑-粗磨滾道-附加回火-細磨平麵-精(jīng)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(jīng)-退磁清洗。
內圈:粗磨(mó)平(píng)麵-粗磨滾道-粗磨擋邊-粗磨內徑(jìng)-附加回火-細磨平麵-精(jīng)研平(píng)麵-細磨滾道-細磨擋邊-細磨內徑-精磨滾道-精磨內(nèi)徑-100%酸(suān)洗探傷-滾道(dào)、擋邊超精-退磁清洗。
滾道凸度(dù)加工在精磨工序實現。精磨內滾道在3ME2116上(shàng)進行,調整修整器角度將砂輪修整成雙曲線凹麵,成形磨(mó)削;外滾(gǔn)道精磨在(zài)M2120磨床上加工,需要在砂輪軸座下加放墊片,以形成滾道(dào)的凸度。在直線(xiàn)度檢測儀上測繪出(chū)首件(jiàn)產品凸度圖形,精確測(cè)量出凸度值,符合要求後方可正常(cháng)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(zhí)在0.15~0.20Lm,且無法(fǎ)實(shí)現凸度加工。為降低表麵粗糙(cāo)度值,要延(yán)長超精時間,增加油石壓擊次數,但又不(bú)能過度以免破壞滾道(dào)凸度及素線微觀形狀。
2 產(chǎn)品加工精度對比
按(àn)照P5級標準,在上述工藝過程下加工出(chū)的(de)產品各(gè)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(bǐ)見表1。該樣件已經在標準載荷下正常運轉1200h,滾道表麵完好無損。
從(cóng)表1的檢測數據可以看出,雖(suī)然內圈和外圈滾道的各項值均達到標準要求,但(dàn)與國外產品相比尚有一定差距。
(1)平麵平行差
從對比中(zhōng)可以看到,國外樣件的平行差僅為0.5um,測(cè)量時靈敏的千(qiān)分表針(zhēn)微動不很明顯。雖然平麵磨加工後精研,平行差在3um以內,在國內軸(zhóu)承行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(gǔn)道(dào)表麵(miàn)粗糙度
滾(gǔn)道表麵粗糙度(dù)大,在使用過程中會產生噪聲,影響軸承的使用壽命。E7914K內、外圈滾道表麵粗(cū)糙度沒(méi)有達到P5級標準要(yào)求,主(zhǔ)要是(shì)受設備條件限製,這種老式的超精方(fāng)式與數控超精機相比,粗糙度值隨機性大(dà)且穩定性差,超精(jīng)效果不理想。
(3)回轉靈活性
我廠標準規定在(zài)不影響回轉的情況下,竄動量盡可能小(xiǎo),以防止(zhǐ)軸承產生大的噪聲。用手正反(fǎn)兩個方向轉動,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(chéng)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(nèi)標準合(hé)格。但國外樣件竄動量(liàng)平均(jun1)1.3mm,回轉10轉以上,非常靈活。
(4)清潔(jié)度和材質
在(zài)最終(zhōng)檢驗(yàn)時,E7914K軸承滾道表麵就已出現旋轉劃(huá)痕和油汙,表麵質量(liàng)遠(yuǎn)不如已工作1200h的國外樣件。這說明(míng)我廠產(chǎn)品在加工的各(gè)個環(huán)節都沒有完全清(qīng)潔幹淨,空氣中的粉塵含量高,清洗油中有汙物(wù),作業現(xiàn)場未嚴格達(dá)到(dào)清潔標準,管理、環境和質量意識均有差距。
將軸承滾道表麵的汙物清除以後,還有汙物留下的劃痕,而國外樣件(jiàn)則沒有這(zhè)種現象。隻有材質質(zhì)量不同才(cái)可能出現這種情形(xíng),這(zhè)也說明我國的軸承鋼在冶煉、雜質含量等方麵均與國外(wài)先進水平存在差距。
3 結束語
(1)加工高(gāo)精度軸承套圈時,除對滾道的(de)幾何精度嚴格控製外,還要對平麵的(de)平行差、滾道表麵(miàn)粗糙度給予重視,平麵是套圈後續加工中的定位基準,是加工中的關鍵。平麵平(píng)行差越(yuè)小,後續加工的各種參數越易於保證。此外,還需提高平麵精加工工藝裝備精度。
(2)國內已經有(yǒu)專業軸承滾道(dào)磨加工數控機床、滾(gǔn)道凸度數控超精機,通過CNC編程,表(biǎo)麵粗糙度(dù)值可以控製在0.08Lm以內,凸度曲線也將隨粗糙度的改善而變得光滑理想。
(3)保持架組件收縮後竄動量(liàng)的大小可以通過調整壓力機衝錘(chuí)高度來保證,但是竄動量與回轉轉數之間的關(guān)係,以及回轉靈活性標準還需要作進(jìn)一步地探討與研究。
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