论文部分内容阅读
[摘 要]短应力线轧机是一种新型的高刚度轧机，由于这种轧机应力线分布短、强度大，使轴承座承受的载荷很大，这样就对轴承座的加工要求非常严格。本文通过对轴承座数控加工工艺进行系统分析，最终达到轴承座加工精度要求。
[关键词]轴承座；数控加工；分析
中图分类号：TTI133，31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0188-02
The Short Stress Rolling Mill and The Nc Machining Process Analysis of The Bearing
Yan Huilong
（TZ Coal Machinery Co.Ltd Taiyuan 030032）
[Abstract]Short stress line mill is a new kind of high rigidity rolling mill， due to the mill short stress line distribution and strength， to carry the load bearing is very big， so it is very strict with the processing of the bearing. This article through to the bearing seat nc machining process analysis system， ultimately meet the requirements of bearing processing precision.
[Key words]bearing； The nc machining ；analys
0.引言
短应力轧机是一种新型的高刚度轧机，由于这种轧机应力线分布短、强度大，使轴承座承受的载荷很大，加之零件尺寸精度、形位公差和部分表面粗糙度要求严格，这样，就给加工带来一定的困难。本文通过了解轴承座的关键位置用途后，结合数控加工设备，对轴承座数控加工工艺进行了分析和改进，最终满足了轴承座加工精度要求。轴承座是镗铣加工中常见的零件之一，是轧钢机的关键零件，以下针对典型轴承座做出分析阐述。
一、零件图纸工艺分析
如图所示轴承座的精度要求高，尺寸公差、表面粗糙度和形位公差三个方面均达到国标要求6级精度，属于加工要素比较齐全的镗铣类零件，是卧式镗铣床常见的加工零件。部分内部轴承孔间还是薄壁结构，最重要的是结合其使用要求，必须确保φ270H7和φ160H7的孔不发生变形。因此，加工时必须考虑如何保证各关键要素的自身尺寸精度和相互之间的位置精度。
零件材料为锻件35CrMo，具有良好的切削加工性能，毛坯外形较为复杂，不易于装夹。
二、加工内容及要求
根据图样要求，该零件连同外形全部要求加工，主要加工内容如下：
1、轴承座左右端面的加工，尺寸180左右面相对于轴承孔中心圆跳动误差为0.04mm，光洁度Ra1.6。
2、尺寸285f9左右面相对于轴承座竖直中心线对称度为0.04mm，光洁度Ra1.6。
3、轴承孔φ270H7为设计基准，尺寸公差要求严格，光洁度Ra1.6。
4、尺寸610的左右面加工，尺寸精度要求严格，光洁度Ra3.2。
5、2-φ38H7的沉孔加工，其中心距要求严格，光洁度Ra1.6。
6、F-F剖视图中，φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔尺寸要求严格，形位公差苛刻。其中，相对于基准A（轴承孔中心线）垂直度以及相对于基准B（轴承孔端面）平行度均为0.03mm，且两孔相对于轴承孔竖直中心线的对称度要求为0.04mm。光洁度Ra1.6。
7、尺寸120上面的加工，光洁度Ra3.2。相对于基准B（轴承孔端面）平行度为0.05mm。
8、φ270H7轴承孔两端面一侧6-M20螺孔加工，深度为30mm，一侧M12螺孔加工，深度为25mm。
9、轴承座外形轮廓的加工，粗糙度均为Ra12.5。
10、轴承座内φ8.9各油孔加工。
11、F-F剖视图2-φ20H9的孔加工。光洁度Ra1.6。
12、φ160H7孔内4-φ8H7销孔加工。
13、俯视图4-M10深16螺孔加工。
14、2-φ30H7处2-φ8孔贯通加工。
15、主视图4-M8螺孔深15加工。
三、加工要点分析
总体的加工路线遵循由粗到精的加工原则，对于平面、轮廓、孔这三种要素，采取精加工→半精加工→精加工的加工方案。
由于数控200落地镗的主要加工特点是工序集中，即工件在一次装夹后，连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝加工等多道工序。从而减少了零件在不同机床之间的转换搬运时间，提高了效率。因此在加工过程中必须采取由粗到精的加工原则和加工流程，有利于加工内应力的消除。粗铣平面后，切削热导致的温度升高会使零件产生变形，如果这时进行精铣工序，待工件冷却后，就会失去应有的精度。因此，这时应进行其他部位的粗加工，待所有的部位粗加工都完成后，对轴承座进行时效处理，再进行半精加工和精加工。只有这样，才能保证其尺寸精度和表面粗糙度。
根据零件的加工原则，确定零件的主要加工要点如下。
1、划线后粗细锻件外形及φ270H7轴承孔、φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔。各内孔留15mm余量，外形及各端面留10mm余量。
2、按设计要求调质处理HB230-260。
3、半精加工φ270H7轴承孔、φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔。各内孔留7-8mm余量，各端面留5mm余量，尺寸285f9左右面，尺寸120上面，尺寸180左右面，尺寸245上面留5mm余量，外形按图样铣成，值得注意的是，零件外形折线面多，为节约走刀时间和遵循工序集中原则，将轴承座一次装夹用数控编程转工作台方案铣成外形尺寸。
4、热处理时效处理，消除零件加工内应力。
5、根据轴承座使用要求，轴承孔φ270H7尺寸公差的控制是一个关键问题，实际上是轴承孔镗孔时刀具的合理选用调整、精加工工步安排和测量工具正确使用的结合。精加工时为保证轴承孔尺寸公差，精加工时先将尺寸285f9左右面，尺寸120上面，尺寸180左右面，尺寸245上面铣成，镗成φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔及端面后，再进行轴承座内孔φ270H7的精加工，最后完成各孔加工并攻丝。
四、确定装夹方案、选择夹具
轴承孔φ270H7是其他要素的设计基准，遵行基准统一原则，装夹时用螺栓压板穿入φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔内压货。按轴承孔φ270H7得中心线加工其他部位。加工φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔时以尺寸120上面为定位基准，用螺栓压板固定210的下面进行加工。以保证定位基准面120的上面和φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔的形位公差。
五、结束语
通过系统分析轴承座的加工工艺有效的促进了轴承座加工精度的保证。依托我公司数控技术的快速发展和运用，凭借多年来与国外优秀企业合作发展的有力基础，将先进的加工工艺应用到实际工作中，为企业创造成绩。
参考文献
[1] 杨伟群.《数控加工培训教程》.清华大学出版社.2006
[2] 华茂发.《数控机床加工工艺》. 机械工业出版社.2000
[3] 盛晓明等.《先进制造技术》.机械工业出版社.2000
作者简介
闫慧龙，男，山西，高级技师，现工作于太重煤机冶金设备成套公司镗工组。
[关键词]轴承座；数控加工；分析
中图分类号：TTI133，31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0188-02
The Short Stress Rolling Mill and The Nc Machining Process Analysis of The Bearing
Yan Huilong
（TZ Coal Machinery Co.Ltd Taiyuan 030032）
[Abstract]Short stress line mill is a new kind of high rigidity rolling mill， due to the mill short stress line distribution and strength， to carry the load bearing is very big， so it is very strict with the processing of the bearing. This article through to the bearing seat nc machining process analysis system， ultimately meet the requirements of bearing processing precision.
[Key words]bearing； The nc machining ；analys
0.引言
短应力轧机是一种新型的高刚度轧机，由于这种轧机应力线分布短、强度大，使轴承座承受的载荷很大，加之零件尺寸精度、形位公差和部分表面粗糙度要求严格，这样，就给加工带来一定的困难。本文通过了解轴承座的关键位置用途后，结合数控加工设备，对轴承座数控加工工艺进行了分析和改进，最终满足了轴承座加工精度要求。轴承座是镗铣加工中常见的零件之一，是轧钢机的关键零件，以下针对典型轴承座做出分析阐述。
一、零件图纸工艺分析
如图所示轴承座的精度要求高，尺寸公差、表面粗糙度和形位公差三个方面均达到国标要求6级精度，属于加工要素比较齐全的镗铣类零件，是卧式镗铣床常见的加工零件。部分内部轴承孔间还是薄壁结构，最重要的是结合其使用要求，必须确保φ270H7和φ160H7的孔不发生变形。因此，加工时必须考虑如何保证各关键要素的自身尺寸精度和相互之间的位置精度。
零件材料为锻件35CrMo，具有良好的切削加工性能，毛坯外形较为复杂，不易于装夹。
二、加工内容及要求
根据图样要求，该零件连同外形全部要求加工，主要加工内容如下：
1、轴承座左右端面的加工，尺寸180左右面相对于轴承孔中心圆跳动误差为0.04mm，光洁度Ra1.6。
2、尺寸285f9左右面相对于轴承座竖直中心线对称度为0.04mm，光洁度Ra1.6。
3、轴承孔φ270H7为设计基准，尺寸公差要求严格，光洁度Ra1.6。
4、尺寸610的左右面加工，尺寸精度要求严格，光洁度Ra3.2。
5、2-φ38H7的沉孔加工，其中心距要求严格，光洁度Ra1.6。
6、F-F剖视图中，φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔尺寸要求严格，形位公差苛刻。其中，相对于基准A（轴承孔中心线）垂直度以及相对于基准B（轴承孔端面）平行度均为0.03mm，且两孔相对于轴承孔竖直中心线的对称度要求为0.04mm。光洁度Ra1.6。
7、尺寸120上面的加工，光洁度Ra3.2。相对于基准B（轴承孔端面）平行度为0.05mm。
8、φ270H7轴承孔两端面一侧6-M20螺孔加工，深度为30mm，一侧M12螺孔加工，深度为25mm。
9、轴承座外形轮廓的加工，粗糙度均为Ra12.5。
10、轴承座内φ8.9各油孔加工。
11、F-F剖视图2-φ20H9的孔加工。光洁度Ra1.6。
12、φ160H7孔内4-φ8H7销孔加工。
13、俯视图4-M10深16螺孔加工。
14、2-φ30H7处2-φ8孔贯通加工。
15、主视图4-M8螺孔深15加工。
三、加工要点分析
总体的加工路线遵循由粗到精的加工原则，对于平面、轮廓、孔这三种要素，采取精加工→半精加工→精加工的加工方案。
由于数控200落地镗的主要加工特点是工序集中，即工件在一次装夹后，连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝加工等多道工序。从而减少了零件在不同机床之间的转换搬运时间，提高了效率。因此在加工过程中必须采取由粗到精的加工原则和加工流程，有利于加工内应力的消除。粗铣平面后，切削热导致的温度升高会使零件产生变形，如果这时进行精铣工序，待工件冷却后，就会失去应有的精度。因此，这时应进行其他部位的粗加工，待所有的部位粗加工都完成后，对轴承座进行时效处理，再进行半精加工和精加工。只有这样，才能保证其尺寸精度和表面粗糙度。
根据零件的加工原则，确定零件的主要加工要点如下。
1、划线后粗细锻件外形及φ270H7轴承孔、φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔。各内孔留15mm余量，外形及各端面留10mm余量。
2、按设计要求调质处理HB230-260。
3、半精加工φ270H7轴承孔、φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔。各内孔留7-8mm余量，各端面留5mm余量，尺寸285f9左右面，尺寸120上面，尺寸180左右面，尺寸245上面留5mm余量，外形按图样铣成，值得注意的是，零件外形折线面多，为节约走刀时间和遵循工序集中原则，将轴承座一次装夹用数控编程转工作台方案铣成外形尺寸。
4、热处理时效处理，消除零件加工内应力。
5、根据轴承座使用要求，轴承孔φ270H7尺寸公差的控制是一个关键问题，实际上是轴承孔镗孔时刀具的合理选用调整、精加工工步安排和测量工具正确使用的结合。精加工时为保证轴承孔尺寸公差，精加工时先将尺寸285f9左右面，尺寸120上面，尺寸180左右面，尺寸245上面铣成，镗成φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔及端面后，再进行轴承座内孔φ270H7的精加工，最后完成各孔加工并攻丝。
四、确定装夹方案、选择夹具
轴承孔φ270H7是其他要素的设计基准，遵行基准统一原则，装夹时用螺栓压板穿入φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔内压货。按轴承孔φ270H7得中心线加工其他部位。加工φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔时以尺寸120上面为定位基准，用螺栓压板固定210的下面进行加工。以保证定位基准面120的上面和φ163H9、φ160H9和φ116H9各同心孔的形位公差。
五、结束语
通过系统分析轴承座的加工工艺有效的促进了轴承座加工精度的保证。依托我公司数控技术的快速发展和运用，凭借多年来与国外优秀企业合作发展的有力基础，将先进的加工工艺应用到实际工作中，为企业创造成绩。
参考文献
[1] 杨伟群.《数控加工培训教程》.清华大学出版社.2006
[2] 华茂发.《数控机床加工工艺》. 机械工业出版社.2000
[3] 盛晓明等.《先进制造技术》.机械工业出版社.2000
作者简介
闫慧龙，男，山西，高级技师，现工作于太重煤机冶金设备成套公司镗工组。