CN104728266B - 一种石墨轴承组件的精加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨轴承组件的加工工艺。该工艺按以下流程加工：备件工序→粘接→配铰销子孔→压销子→粗研石墨轴承内孔→磨外圆和端面→去毛刺→精研孔→精研端面→清洗→检验→油封。本发明的加工工艺很好的解决了石墨轴承组件形位公差、石墨轴承内孔和端面粗糙度难以控制的技术难题。加工出的石墨轴承组件质量可以完全满足设计要求，为类似零件的研制奠定了坚实的基础。

Description

一种石墨轴承组件的精加工工艺

技术领域

本发明涉及一种石墨轴承组件的精加工工艺，属于机械精加工技术领域。

背景技术

在生产过程中，需要加工一种石墨轴承组件，该石墨轴承组件由石墨轴承、轴承套和销钉三个零件构成；石墨轴承与轴承套的间隙为0.02～0.07，石墨轴承通过粘胶与轴承套固定连接。要求石墨轴承的中心孔与轴承套基准端面A的垂直度公差为Φ0.02max；石墨轴承的两端面对轴承套的基准端面A的平行度公差为0.015max。石墨轴承采用牌号为M233H石墨加工，轴承套采用牌号为1Cr17Ni2不锈钢加工。

由于石墨晶体属于六方晶系，层面间结合力较弱，内部气孔率大，性脆，抗拉强度低，所以在加工过程中容易产生裂纹或折断，加工过程中还容易产生崩角、掉渣，棱边极易形成锯齿。另外加工精度要求高，所以采用传统加工方法，存在如下问题：一是形位公差无法保证；二是石墨轴承孔和石墨轴承端面的粗糙度无法保证。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种石墨轴承组件的精加工工艺，以克服传统工艺无法保证形位公差要求，和无法保证石墨轴承内孔和端面粗糙度的技术难题，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案：

一种石墨轴承组件的加工工艺，该工艺按以下流程加工：备件工序→粘接→配铰销子孔→压销子→粗研石墨轴承内孔→磨外圆和端面→去毛刺→精研孔→精研端面→清洗→检验→油封。

前述加工工艺中，所述备件工序包括石墨轴承、轴承套和销子的加工；加工石墨轴承外圆和轴承套内孔时，在保证外圆与内孔间隙为0.02～0.07的情况下，严格按外圆与内孔配合的公差带加工，以确保两零件装配时的互换性。

前述加工工艺中，所述磨外圆和端面工序是在石墨轴承内孔穿入芯棒作为夹持定位，将装配好的组件夹持在数控外圆磨床KC-33上，用带大气孔的砂轮对轴承套法兰盘两端面和兰盘两侧外圆以及石墨轴承端面进行磨削加工。

前述加工工艺中，所述精研孔工序是将磨外圆和端面工序之后的组件装夹在F323研磨车头上，用高精度的夹布胶木研磨器不加任何介质对石墨轴承内孔进行干研。

前述加工工艺中，所述精研端面工序是将精研孔工序后的组件，放在压砂平台上加机油进行研磨后，再不加任何介质进行精研端面。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明的加工工艺很好的解决了石墨轴承组件形位公差、石墨轴承内孔和端面粗糙度难以控制的技术难题。加工出的石墨轴承组件质量可以完全满足设计要求，为类似零件的研制奠定了坚实的基础。

附图说明

图1是本发明加工石墨轴承组件的技术要求示意图；

图2是轴承套及加工要求示意图；

图3是石墨轴承及加工要求示意图；

图4是粗研石墨轴承内孔的技术要求示意图；

图5是磨外圆和端面工序的加工及技术要求示意图；

图6是精研石墨轴承内孔工序的技术要求示意图；

图7是精研石墨轴承端面工序的技术要求示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

一种石墨轴承组件的加工工艺，该工艺按以下流程加工：备件工序→粘接→配铰销子孔→压销子→粗研石墨轴承内孔→磨外圆和端面→去毛刺→精研孔→精研端面→清洗→检验→油封。

前述加工工艺中，所述备件工序包括石墨轴承、轴承套和销子的加工；加工石墨轴承外圆和轴承套内孔时，在保证外圆与内孔间隙为0.02～0.07的情况下，严格按外圆与内孔配合的公差带加工，以确保两零件装配时的互换性。

前述加工工艺中，所述磨外圆和端面工序是在石墨轴承内孔穿入芯棒作为夹持定位，将装配好的组件夹持在数控外圆磨床KC-33上，用带大气孔的砂轮对轴承套法兰盘两端面和兰盘两侧外圆以及石墨轴承端面进行磨削加工。

前述加工工艺中，所述精研孔工序是将磨外圆和端面工序之后的组件装夹在F323研磨车头上，用高精度的夹布胶木研磨器不加任何介质干研石墨轴承内孔。

前述加工工艺中，所述精研端面工序是将精研孔工序后的组件，放在压砂平台上加机油进行粗研后，再不加任何介质进行精研端面。

实施例

本例所要加工的石墨轴承组件如图1所示，石墨轴承的孔和端面的粗糙度及孔的圆柱度精度要求高，且需要保证石墨轴承与轴承套的间隙为0.02～0.07，并用粘胶的方式将石墨轴承与轴承套固紧，且分别保证石墨轴承孔对轴承套的基准端面A的垂直度为Φ0.02max，轴承两端面对轴承套的基准端面A的平行度为0.015max，采用传统的加工方法，存在如下问题：

(1)形位公差无法保证；

(2)石墨轴承孔的粗糙度无法保证；

(3)石墨轴承端面的粗糙度无法保证。

为了解决上述技术难题，本发明采用了以下技术措施，以保证加工精度要求：

(1)将石墨轴承的外圆和轴承套的内孔尺寸在保证其间隙为0.02～0.07的情况下通过计算出该尺寸的公差带，且作成互换的方式进入组件直接进行装配后粘胶固紧。

(2)在组件中将石墨轴承孔进行粗研后，用该孔穿心棒进行定位，用带大气孔的砂轮进行磨削石墨轴承的端面及轴承套的外圆及定位端面A，保证其形位公差。

(3)上研磨车头,用高精度的夹布胶木研磨器不加任何介质干研石墨轴承内孔。

(4)放在压砂平台上加机油进行粗研后，不加任何介质进行精研端面。

图2是轴承套及加工要求示意图；轴承套所用材料为：1Cr17Ni2，主要控制的具体方法点为：由于该零件为薄壁件，为了减少零件在机加过程及自身结构的应力释放，粗加工后去应力，通过精加工将装配孔研到尺寸Φ32.8+0.021，并保证孔对外圆的同轴度为0.05max。

图3是石墨轴承及加工要求示意图；石墨轴承采用的材料为M233H。主要控制的具体方法点为：粗加工后研孔至尺寸，通过用内孔穿芯棒作为夹持定位，上数控外圆磨床KC-33上磨削外圆、两端面、及台阶端面，分别保证图3中的相关尺寸、粗糙度、形位公差要求。并选取带大气孔的砂轮进行加工。

本例的加工流程如下：备件工序→粘接→配铰销子孔→压销子→粗研石墨轴承内孔→磨外圆和端面→去毛刺→精研孔→精研端面→清洗→检验→油封。

上述工艺流程中主要控制的难点有如下三点：

1)形位公差的控制

2)石墨轴承孔的精加工

3)石墨轴承端面的精加工

针对以上三个难点，详细介绍其控制方法：

1、粗研石墨轴承内孔如图4所示，控制石墨轴承压入端对内孔的垂直度为0.01max。

2、形位公差按图5进行加工；

上数控外圆磨床KC-33，选用大气孔砂轮，将心棒穿入基准孔A中进行磨削端面①③⑤及外圆②④，保证其形位公差。加工过程中通过控制轴承套基准端面B对内孔的垂直度为0.005max和石墨轴承压入端对内孔的垂直度为0.01max，则两者之和为0.015max，即间接控制了石墨轴承压入端端面对轴承套基准端面A的平行度为0.015max。

3、石墨轴承孔的加工，见图6。图中的1表示要研的孔，使用研磨车头F323进行加工。加工过程中应注意：不允许使用研磨膏，用机油非磨粒介质或不加任何介质进行加工。使用夹布胶木研磨套，加工前将研磨器粗糙度修研至Ra0.1.

具体加工方法如下：

1)孔①与研磨器进行干研(即不加任何介质)至粗糙度Ra0.6，保证椭圆度0.002max和孔①对端面A的垂直度为Φ0.02,并留精加工研磨余量0.003～0.008。

2)将零件孔刷上机油放置30分钟后，用汽油清洗干净孔并擦干，研磨器用绸布抛光后，用研磨器干研(不加任何介质)轴承孔直至满足图纸中粗糙度Ra0.1。使用粗糙度测量仪进行测量其零件粗糙度。

4、轴承端面的精加工，见如图7。采用压砂平台进行加工。推研端面不允许使用研磨膏，用机油非磨粒介质或不加任何介质进行加工。

具体加工方法如下：

1)将端面①放在平台上用机油进行推研至端面平整。

2)将零件的端面刷上机油放置30分钟后，用汽油清洗干净零件端面并用绸布擦干，且压砂平台用绸布擦干净后，将零件端面放在压砂平台上进行干研(不加任何介质)直至满足粗糙度Ra0.1，使用粗糙度测量仪测量零件端面。

备注：石墨轴承压入端的端面在单件精加工时采用了上述方法精研端面，保证其粗糙度Ra0.1。

Claims (1)

1.一种石墨轴承组件的加工工艺，其特征在于：该工艺按以下流程加工：备件工序→粘接→配铰销子孔→压销子→粗研石墨轴承内孔→磨外圆和端面→去毛刺→精研孔→精研端面→清洗→检验→油封；备件工序包括石墨轴承、轴承套和销子的加工；加工石墨轴承外圆和轴承套内孔时，在保证外圆与内孔间隙为0.02～0.07的情况下，严格按外圆与内孔配合的公差带加工，以确保两零件装配时的互换性；磨外圆和端面工序是在石墨轴承内孔穿入芯棒作为夹持定位，将装配好的组件夹持在数控外圆磨床KC-33上，用带大气孔的砂轮对轴承套法兰盘两端面和法兰盘两侧外圆以及石墨轴承端面进行磨削加工；精研孔工序是将磨外圆和端面工序之后的组件装夹在F323研磨车头上，用高精度的夹布胶木研磨器不加任何介质对石墨轴承内孔进行干研；精研端面工序是将精研孔工序后的组件，放在压砂平台上加机油进行研磨后，再不加任何介质进行精研端面。