薄壁轴承加工难题解决方案

发布时间:2024-06-07
薄壁轴承意思是壁厚较小,在多数的工程实践中,将零件的直径与壁厚之比大于15的零件,叫做薄壁零件。薄壁轴承的特点是质量比较轻,结构很紧凑,惯性矩小,大多是用在工业机器人、航空飞行器、航天卫星、医疗等高端产品领域,并且市场规模越来越大了。轴承行业一般把内、外套圈壁厚系数k(外圈外径尺寸与外沟径尺寸之比 d/de、内圈内沟径尺寸与内径尺寸之比 di /d)来量化,当1.04<k≦1.14时, 称为薄壁轴承。
1.在锻造工序,对于大尺寸和长径比小的薄壁轴承套圈,采用两件或两件以上合锻的方法生产,粗磨工序后再采用线切割的方法将套圈分离,以降低锻造工序的加工难度,减小套圈变形和端面加工余量,节省原材料,提高生产效率。
2.加工,一般情况下是夹紧定位、切削力过大、夹具设计不合理、切削热变形和切削中的振动改变加工精度。为了减小因车加工应力过大产生的变形,采用较大包络圆接触面积且未经淬火的钢制软爪夹持套圈进行粗车,如采用多点夹紧卡盘(十二点夹或者二十四点夹);改变定位夹紧方案(改径向夹紧为端面定位压紧方式);调整工艺参数(高速切削、小背吃刀量、刀具较大的主偏角、较小的刀尖圆弧半径、合理选择切削液等)。粗车后增加一次附加回火,以消除应力。之后软磨端面,再对套圈进行精车。
3.热处理过程中,套圈内部组织产生相变,主要由奥氏体转变为马氏体,密度变小, 体积膨胀,产生组织应力;另外,套圈从高温,薄壁产品一般为 830~84 0℃ )的膨胀状态快速淬火冷却,产生热应力。当这两种内应力超过材料屈服极限时,材料将发生永久性的塑性变形。通常采用压模淬火控制变形。
4. 磨削中常见的是:选择合适的设备工具、加工方法和磨削工艺参数。像使带加用强圈的方法,“一拖二”的结构来磨削;在外径面用多次精细调整机床;工序中间提高回火稳定处理,使得质量满足工艺要求。
薄壁轴承存在不好的地方,薄壁轴承的截面积较小,它的径向壁厚很小,刚性差,特别容易变形,所以一般情况下套圈在车削加工、热处理、磨削加工等工序中,为了不让套圈圆度、平面度超差,出现椭圆、棱圆以及端面翘曲变形,需要采用特殊的办法对轴承套圈做保护性加工。
使用薄壁轴承的时候,一定要注意存在的问题,在使用中注意养护,使得轴承可以使用的时限增长,以节约成本。
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