■陜西柴油機(jī)重工有限公司 （興平 713105） 張景娟

軸瓦尺寸鏈的換算

■陜西柴油機(jī)重工有限公司 （興平 713105） 張景娟

摘要：介紹軸瓦加工方法，分析加工工藝封閉環(huán)的選擇對(duì)精度的影響，闡述內(nèi)孔加工工藝設(shè)計(jì)和檢測(cè)方法，重點(diǎn)講述了軸瓦尺寸鏈的換算方法。

機(jī)械加工工藝的封閉環(huán)是由加工過(guò)程和加工方法所決定的，是最后形成、間接保證的尺寸。軸瓦的加工和檢測(cè)，尺寸鏈換算是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其中封閉環(huán)的正確判斷是解算工藝尺寸鏈的關(guān)鍵所在，工件加工方法不同，工序各個(gè)尺寸之間誤差的綜合和累積關(guān)系不同，對(duì)工件加工質(zhì)量和穩(wěn)定性有很大影響。

柴油機(jī)上主要的承載部位較多地采用滑動(dòng)軸承，承受旋轉(zhuǎn)軸上的載荷，這類(lèi)軸承一般做成剖分的，剖分后的兩半形似瓦片，故又稱(chēng)為軸瓦。因?yàn)檩S瓦的兩半式結(jié)構(gòu)，其外圓、內(nèi)孔機(jī)加工后無(wú)法再檢測(cè)，如果加工精度差，裝配時(shí)需反復(fù)刮研、試裝以及測(cè)貼合度，影響裝配質(zhì)量和裝機(jī)進(jìn)度。本文主要介紹與加工工藝有關(guān)的軸瓦尺寸鏈的換算。

1. 軸瓦加工方法

某軸瓦（見(jiàn)圖1）鋼背內(nèi)圓帶耐磨合金層，具有高精度的外圓、內(nèi)孔和端面。其主要加工工藝規(guī)程安排如下（部分孔、槽的加工省略）：

鍛坯→粗精車(chē)端面、內(nèi)孔、外圓、槽→車(chē)偏心孔及燕尾槽→澆鑄合金→精鏜內(nèi)孔→切開(kāi)成兩半環(huán)(打配對(duì)號(hào)) →校正軸瓦→精銑接合面→精磨接合面（從下道工序開(kāi)始到精鏜內(nèi)孔工序均為配對(duì)加工）→精車(chē)外圓（車(chē)磨心軸）→精磨外圓（車(chē)磨心軸）→精鏜內(nèi)孔（鏜夾具）→去毛刺→終檢。

從以上加工工藝過(guò)程可以看出，軸瓦是通過(guò)精磨外圓后，再以外圓定位，精鏜內(nèi)孔至尺寸及精度。精磨外圓工序是兩半軸瓦套在車(chē)磨心軸裝置上，用外圓磨床精磨外圓，保證直線度≤0.02mm、圓度≤0.02mm，尺寸鏈關(guān)系如圖2所示。

圖1　某軸瓦簡(jiǎn)圖

圖2　兩半式軸瓦尺寸鏈簡(jiǎn)圖

2. 封閉環(huán)的選擇對(duì)精度的影響

軸瓦的加工是兩半合在一

起，通過(guò)夾具定位，精加工出來(lái)外圓和內(nèi)孔。有些工藝員常犯的錯(cuò)誤是僅按照?qǐng)D樣尺寸，前道工序精磨外圓至φ410h6mm，精鏜內(nèi)孔時(shí)，不考慮加工方法和檢測(cè)手段，把壁厚當(dāng)成了封閉環(huán)，按照封閉環(huán)的公差=增環(huán)的公差+減環(huán)的公差，由圖1中的尺寸，壁厚的公差=外圓的公差+內(nèi)孔的公差，得出壁厚的公差為0.04+0.04=0.08（mm）。稍加分析可知，這樣計(jì)算出的結(jié)果是錯(cuò)誤的，因?yàn)楹?jiǎn)單地按照外圓的公差值0.04mm計(jì)算尺寸鏈，無(wú)法保證外圓直線度0.02m m、圓度0.02mm的要求，更不能保證內(nèi)孔與外圓的同軸度φ0.04mm。

3. 內(nèi)孔加工工藝設(shè)計(jì)和檢測(cè)方法

在實(shí)際加工中，既要充分考慮加工方法和檢測(cè)手段，還要顧及外圓的形狀精度以及內(nèi)孔對(duì)外圓的位置精度。軸瓦內(nèi)孔的檢測(cè)方法是：每副軸瓦通過(guò)測(cè)量外圓的實(shí)測(cè)值（在線檢測(cè)）和壁厚，間接來(lái)保證內(nèi)孔的精度，因此內(nèi)孔是封閉環(huán)，外圓是增環(huán)，壁厚（兩個(gè)）是減環(huán)，由內(nèi)孔的公差為0.04mm，得出封閉環(huán)的公差是0.04mm。按照封閉環(huán)的公差=增環(huán)的公差+減環(huán)的公差，即外圓的公差+兩個(gè)壁厚的公差必須≤0.04mm，所以設(shè)計(jì)精磨外圓加工工序時(shí)，必須壓縮外圓的加工精度。

具體工藝方法是：在精磨外圓工序中，軸瓦配對(duì)加工，根據(jù)我們多年的軸瓦加工經(jīng)驗(yàn)，工序設(shè)計(jì)外圓的加工公差控制在0.005 ～0.01mm，即保證外圓的直線度≤0.01mm、圓度≤0.01mm，每副在線臨床檢測(cè)外圓實(shí)測(cè)值，檢查員認(rèn)真填寫(xiě)工序檢測(cè)卡，每副配對(duì)號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)具體的實(shí)測(cè)值，外圓實(shí)測(cè)值定義為Do。在精鏜內(nèi)孔工序中，軸瓦在臥式鏜床上以精磨的外圓定位于鏜夾具上，直接調(diào)整鏜軸找正中心在0.01mm以?xún)?nèi)，精鏜內(nèi)孔。在外圓實(shí)測(cè)值的基礎(chǔ)上，通過(guò)測(cè)量壁厚的方法來(lái)間接保證軸瓦內(nèi)孔直徑尺寸。假設(shè)外圓的實(shí)測(cè)值為φ409.97～φ409.98mm，取中間值，則外圓的實(shí)測(cè)值取值為φ409.975mm。

單個(gè)壁厚的計(jì)算公式為

則

單個(gè)壁厚的公差為19.828-19.808 = 0.02（mm），測(cè)量時(shí)多處采點(diǎn)，只要軸瓦單個(gè)壁厚公差不超過(guò)0.02mm，則內(nèi)孔即滿(mǎn)足圖樣規(guī)定的精度。

4. 結(jié)語(yǔ)

從以上加工工藝性和計(jì)算的結(jié)果可知，這種通過(guò)壁厚測(cè)量法來(lái)間接保證內(nèi)孔精度的方法，符合軸瓦內(nèi)、外圓的尺寸精度、形狀精度和位置精度要求。值得一提的是，對(duì)于外協(xié)加工的軸瓦，入廠檢驗(yàn)只能測(cè)量壁厚尺寸，報(bào)驗(yàn)清單上如果沒(méi)有外圓的實(shí)測(cè)值，就會(huì)存在很大的質(zhì)量隱患，它的同軸度、內(nèi)外圓精度是否保證不得而知，而軸瓦同軸度差，則在工況下容易產(chǎn)生異常磨損，影響跑合性，嚴(yán)重地甚至燒瓦，所以無(wú)論自制件還是外協(xié)加工件，檢驗(yàn)清單上要有一一對(duì)應(yīng)的外圓實(shí)測(cè)值。

封閉環(huán)不同會(huì)帶來(lái)不同的結(jié)果，尺寸鏈的換算不是簡(jiǎn)單地套用公式，特別是軸瓦的尺寸鏈換算，要綜合考慮加工方法、配對(duì)加工的特殊性、形狀和位置精度等多方面因素。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟少農(nóng). 機(jī)械加工工藝手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.

專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)

文章中所述的這種軸瓦尺寸鏈換算的例子較典型，難點(diǎn)在于準(zhǔn)確判斷尺寸鏈的封閉環(huán)，怎樣合理地分配形位公差，該文在這兩點(diǎn)上描述得較清晰，對(duì)檢驗(yàn)人員和加工人員有較大的指導(dǎo)意義。

收稿日期：（20150518）