軸瓦也可稱(chēng)為滑動(dòng)軸承,工作中主要是與軸頸間形成油膜間隙,一層很薄的油膜在其相對運動(dòng)時(shí)起潤滑作用。如果潤滑不良,則可能導致軸與軸瓦直接接觸,產(chǎn)生摩擦,摩擦產(chǎn)生的高溫將導致軸瓦損壞。盡管軸瓦是由耐高溫的銅合金材料制成,但直接接觸產(chǎn)生的摩擦高溫仍能將其損壞,因此軸瓦與軸之間的間隙大小決定了滑動(dòng)軸承的精度,而軸與軸瓦的加工則是保證軸承精度的關(guān)鍵。
1、大直徑、薄壁軸瓦的特點(diǎn)
大直徑薄壁軸瓦一般是指孔徑≥560mm、壁厚≤25mm的徑向剛度很小的套類(lèi)件,主要技術(shù)指標:外圓、內孔的尺寸公差;外圓、內孔的圓度誤差;內外圓的同軸度誤差;端面與內孔的垂直度誤差,如圖1所示。
由于這類(lèi)軸瓦結構型式的限制。制造過(guò)程中最常見(jiàn)的問(wèn)題是受切削熱、切削力和夾緊變形的影響而導致軸瓦的加工精度達不到圖紙要求,通常的工藝流程是粗車(chē)-切分-銑接合面-組合-半精車(chē)、精車(chē),雖然加工工藝流程基本都一樣,但具體加工參數和方法如選擇不當,得到的加工質(zhì)量就可能完全不同。
2、軸瓦的變形分析
軸瓦的加工變形和存放變形是同時(shí)存在的,加工變形主要受夾緊力和切削力影響較大.而存放變形則是人為的因素多一些。
3、加工工藝的優(yōu)化
3.1合理選擇加工刀具和切削用量
1)切削刀具的選擇。軸瓦的原材料一般為鋁青銅ZCuA110Fe3,其中主要合金元素Al含量為8.5%~11.0%,Fe含量為2.0%~4.0%,具有高的力學(xué)性能。耐磨性和耐蝕性能好,抗拉強度crb≥490MPa,屈服強度s≥l80MPa,伸長(cháng)率≥13%,是一種易切削合金,可以選擇普通的高速鋼或硬質(zhì)合金材料刀具。刀具要保證刃口鋒利.可以采用較大的前角和主偏角,刀具各角度的選擇見(jiàn)圖2所示。
2)切削用量的選擇。為減少工件的振動(dòng)和變形,應使工件上受的切削力和切削熱盡可能小,為此在切削加工時(shí)應選擇較高的切削速度、較小的切削深度和進(jìn)給量。
3.2夾緊力對變形的影響
1)工件的安裝。采用臥式車(chē)床加工,需要留工藝夾頭并車(chē)應力釋放槽(見(jiàn)圖3),工件采用軸向夾緊,在一次裝夾中完成內、外圓及一端面的加工,最大程度減少裝夾對徑向變形的影響。
2)如必須采用徑向夾緊工件時(shí),為減少夾緊變形,應增加卡爪數量,增大接觸面積。必要時(shí)也可增設輔助支撐。
3.3切削熱的控制
切削過(guò)程中產(chǎn)生的切削熱是不可避免的,該熱量不僅影響工件的變形,對刀具的耐用度也會(huì )產(chǎn)生很大的影響。為此在加工過(guò)程中必須使用充足的切削液,粗車(chē)時(shí)可以選擇濃度小的乳化液,在精加工時(shí)采用濃度大些的乳化液。
4、軸瓦變形修復
由于軸瓦加工時(shí)受切削應力的影響以及在運轉、放置過(guò)程中受工裝的限制,變形是不可避免的。通過(guò)多年的實(shí)踐總結發(fā)現,大部分的變形都是瓦徑在剖分面減小。安裝在軸承座上后,瓦口將呈縮徑狀態(tài),由此而導致軸瓦外徑與軸承座孔接觸面積達不到要求。
針對以上出現的變形,實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,一般采用油壓機配合木制工裝修復(見(jiàn)圖4)。
首先將軸瓦安裝到軸上,在軸瓦的頂面加方木,并且根據材質(zhì)和變形大小加墊片厚度。逐步加載油壓機的壓力,卸載后拆落工件,檢查瓦口直徑大小,根據實(shí)測結果確實(shí)是否需要再次校形。
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