李 征

（中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 研發(fā)中心，黑龍江 哈爾濱150036）

1 前言

長城汽車軸承是我公司開發(fā)的新用戶，其產品的結構是外圈帶有止動槽。其作用是軸向定位?？蛻粢笾箘硬畚恢霉顬椤?.05mm、而車工加工誤差為±0.07mm。由此看出磨加工無論采用單頭平面磨削，還是臥式雙端面磨削要想滿足成品要求，必須從設計及測量系統(tǒng)乃至各個工序的加工誤差進行詳細分析，并制定控制止動槽超差的措施，才能保證產品要求。止動槽測量方法如圖1所示。

2 誤差分析

2.1 產品設計誤差

客戶要求止動槽位置公差為±0.05mm，此誤差是無法更改的，也是產品最終達到的。

2.2 車加工工藝要求

車加工誤差為±0.07mm，在一般情況下是能夠保證的。

2.3 磨加工工藝要求

如果采用單頭平面磨削平面將進行兩次磨削，必須減少車加工誤差。為減少車加工誤差又能保證成品要求，我們必須合理運用尺寸鏈進行計算，如圖2所示。

由圖2可看出成品止動槽位置尺寸是封閉環(huán)尺寸，端面磨量是減環(huán)如下所示。車加工止動槽位置尺寸是增環(huán)。根據(jù)成品要求我們推出車加工要求的工藝尺寸即加工誤差，如下所示：

Hc=Δ/2+Hj, Hcmax=Δmin/2+Hjmax, Hcmin=Δmax/2+Hjmin。

式中：Hc-車加工止動槽位置尺寸，

Hcmax-車加工止動槽最大位置尺寸，

Hcmin-車加工止動槽最小位置尺寸，

Δ-端面磨量，

Δmax-端面最大磨量，

Δmin-端面最小磨量，

Hj-成品止動槽位置尺寸，

Hjmax-成品止動槽位置最大尺寸，

Hjmin-成品止動槽位置最小尺寸。

按產品要求止動槽位置尺寸及公差2.38± 0.05mm，

∴ Hjmax=2.43mm，Hjmin=2.33mm，取Δ=0.2mm，Δmax=0.23mm，Δmin=0.17mm。

∴ Hc=Δ/2+Hj=0.2/2+2.38=2.48mm，

Hcmax=Δ/2+Hjmax=0.17/2+2.43=2.515mm，

Hcmin=Δ/2+Hjmin=0.23/2+2.33=2.445mm。

即：車工公差2.515-2.445=0.07mm，車工尺寸標注2.520-0.07mm。

Ⅰ局部放大圖

圖2 尺寸連接圖

以上計算及推導是考慮套圈兩端面均勻被磨削，并且不考慮工件熱處理的變形。如熱處理后幅高增加、端面彎曲、止動槽翹曲、端面錐度等都影響止動槽位置。所以要相應地降幅高留量減少一部分，減少多少要根據(jù)每個品種套圈實際變形量來確定。

其次考慮減少熱處理前平面變動量Δmax=0.22mm、Δmin=0.18mm采取磨平面兩遍。再其次考慮減少車加工誤差。一般情況下車加工誤差±0.07mm。但經過將機床進行改造后，如圖3所示，其加工誤差控制到±0.035mm以內達到了工藝要求。采取的措施是將機床5的軸向往復鎖死即消除軸向間隙，這樣加工時只有進給往復的間隙存在。同時為調整方便及準確性，安裝了百分表保證了加工的準確性。從工藝加工上將止動槽面定位基準面，加工時安裝在定位環(huán)面處。這樣使加工基準與設計基準統(tǒng)一，減少了基準不重和誤差。

圖3 止動槽加工示意圖

2.4 測量誤差

從圖2中Ⅰ局部放大圖可以看出δ及δ1測量時必須注意，因為止動槽根部有一個圓弧測量時一定要躲開此處，否則勢必影響測量結果。δ1測量時不必考慮側頭誤差，設計時已經避免了，根據(jù)產品圖給定的δ1值，然后設計δ1時考慮到不影響止動槽位置，而δ是測量時要注意的，一般情況下通過一定時間的熟悉完全能夠避免的。側頭直徑b1出于剛性考慮不能小于止動槽寬太多，否則其變形勢量必影響測量結果。

磨加工采取的加工方式有兩種：

（1）采用單頭平面磨床磨削平面這種方式效率低、產品尺寸及平行差超差機率較高。對操作者的技術水平要求較高且勞動強度較大。一般情況下只適合小批量生產。

（2）磨加工采用臥式雙端面磨床，加工平面如圖4所示，磨削平面有如下情況：

① 由于熱處理變形平面兩端面消耗不均勻對止動槽位置有一定的影響。

② 由于臥式雙端面磨床的磨削特點帶來的破壞平面與外徑的垂直度，這樣使止動槽的平行差遭到破壞。

2.5 磨加工的誤差

圖4 雙端面磨削示意圖

③止動槽平行差破壞原因分析。由于砂輪異方向旋轉在砂輪兩端面產生一對力F1、F2，此力致使工件產生偏轉，破壞了工件外徑與端面的垂直度，出現(xiàn)了如圖現(xiàn)象。

④減少垂直差措施

根據(jù)垂直差增加原因分析，我們應該減少磨削力F1、F2并且應同時減少。具體加工中磨削壓力不要過大，磨削面積、平面留量不要過大。

導板寬度選擇要適當，一般情況下1～1.5mm。否則容易致使工件偏轉，影響磨削質量。此方法適合于大批量生產。

3 結束語

通過以上分析可看出，要使得止動槽位置滿足用戶要求。我們要從各個方面控制才能做得到。首先要用尺寸鏈的方法確定車加工的誤差，然后再制定如何保證車加工誤差一定范圍內對加工方法進行改進，最后，對磨加工方法進行改進，減少了平面留量。對熱處理后產生的影響也做了定量試驗及分析。由此對止動槽控制會起到作用，保證產品質量。