合金鋼軸承座的加工方法
2023-05-12 19:54:16 2
合金鋼軸承座的加工方法
【專利摘要】本發明公開了一種合金鋼軸承座的加工方法，用於含有Cr、Ni和Mo元素的合金鋼軸承座的製造，加工方法包括順序進行的以下步驟：鑄造、加工基準面、孔加工、製作連接螺栓孔，鑄造與加工基準面步驟之間還設置有熱處理步驟；熱處理步驟包括淬火和回火；淬火工序為分階段升溫，淬火的冷卻為先爐冷後空冷；加工基準面為加工坯料的端面；孔加工為加工位於端面軸向上的中心圓孔，孔加工包括粗加工孔和精加工孔兩個步驟。本加工工藝路線簡單，有利於合金鋼軸承座的質量和生產效率。
【專利說明】合金鋼軸承座的加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械加工製造工藝領域，特別是涉及一種合金鋼軸承座的加工方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中軸承座被廣泛運用於轉動設備中，作為軸承的支撐構件。軸承座上設置有同心圓孔，所述同心圓孔即為軸承的安裝工位。現有技術中，在要求迴轉精度高、重載或者轉速較高的轉動設備中，經常需要在同一個軸承座中安裝兩個甚至更多的軸承以為轉軸提供兩個或者更多的支撐點，如傳動軸較長的螺杆泵軸承箱、大型涼水塔的風機主軸軸承箱、卷板機的輥輪軸承箱等。
[0003]現有技術中軸承座上的中心圓孔一般由兩段異徑且軸線共線的圓孔組成，兩段圓孔的過渡段作為軸承的軸肩，以簡化軸承座的結構和便於軸承安裝，兩段圓孔在直徑較大時由於普通車刀的限制，多採用鏜床鏜孔的形式加工而成，然而用於鏜孔的刀具在切削加工過程中易磨損，鏜刀加工長度為10mm的孔磨損量可能達到0.1mm，嚴重影響得到的中心圓孔與軸承的過盈配合精度，不利於轉動設備軸承等零件的使用壽命，同時現有技術中軸承座的抗衝擊力學性能有待於進一步提聞。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術中鏜孔的刀具在切削加工過程中易磨損，鏜刀加工長度為10mm的孔磨損量可能達到0.1mm，嚴重影響得到的中心圓孔與軸承的過盈配合精度，不利於轉動設備軸承等零件的使用壽命，同時現有技術中軸承座的抗衝擊力學性能有待於進一步提高的問題，本發明提供了一種合金鋼軸承座的加工方法。
[0005]針對上述問題，本發明提供的合金鋼軸承座的加工方法通過以下技術要點來達到發明目的:合金鋼軸承座的加工方法，用於含有Cr、Ni和Mo元素的合金鋼軸承座的製造，所述加工方法包括順序進行的以下步驟:鑄造、加工基準面、孔加工、製作連接螺栓孔，所述鑄造與加工基準面步驟之間還設置有熱處理步驟；
所述熱處理步驟包括淬火和回火，所述淬火為將鍛造得到的鍛件加熱至975-1050°C並保溫不少於6h後冷卻，所述回火為將淬火得到的坯料加熱至580-630°C並保溫不少於8h後油冷；
所述淬火工序中坯料在達到975-1050°C之前坯料的升溫為分階段升溫，即在升溫過程中至少設置一段時長不少於Ih的保溫階段，淬火的冷卻為先爐冷至800-850°C後油冷至180-200°C後空冷；
所述回火中的油冷為將坯料冷卻至200-250°C後空冷；
所述加工基準面為加工坯料的端面；
所述孔加工為加工位於所述端面軸向上的中心圓孔，孔加工包括粗加工孔和精加工孔兩個步驟，所述粗加工孔為採用直徑小於軸承座中心圓孔設計直徑的鑽頭對坯料進行通孔鑽制，得到預鑽通孔； 所述精加工孔為由預鑽通孔的兩端分別採用鏜刀對預鑽通孔進行擴孔處理，最後的到為同心異徑孔的中心圓孔。
[0006]本工藝路線中，採用鏜刀對預鑽通孔進行擴孔時，鏜刀由坯料的兩端的軸向進刀量控制在略大於設計的用於軸承座裝配的軸承的寬度即可，這樣，鏜刀由於沿著中心圓孔軸向的進刀量小，可有效減小在每次擴孔進程中鏜刀的磨損量，如在加工300mm的螺杆泵軸承箱過程中，為型號為6216的軸承鏜削安裝工位，鏜孔精度可控制在0.015_的範圍內；採用以上工藝得到的軸承安裝工位之間的中心圓孔由於不用於與軸承配合，這樣只需要保證其直徑大於軸徑即可，即以上工藝還有利於軸承箱的生產效率。
[0007]設置的熱處理步驟用於消除或削弱由鍛造步驟給坯料帶來的結晶組織粗大、成分偏析等缺陷，並且在熱處理完成後使得坯料具有合適的硬度以適宜於後續的機械加工。上述熱處理步驟中，對淬火、回火的加熱溫度、保溫時間和冷卻方式的選擇，可使得完成熱處理的坯料在金相組織細密的前提下，坯料金相組織中存在大量性能優良的條狀馬氏體，有利於坯料的強韌性，使得以上工藝得到的產品具有良好的抗衝擊性能。
[0008]設置的淬火工序中分階段升溫和分階段降溫、回火過程中油冷到一定程度後採用空冷的形式，均用於防止坯料中熱應力急劇增加，特別是在淬火過程中爐冷溫度下線的限定，有利於在保證淬火質量的情況下得到最好的冷卻熱應力殘餘。
[0009]更進一步的技術方案為:
為保證鏜刀在進刀過程中的磨損量控制在較小範圍內，以保證中心圓孔的鏜孔質量，所述Il刀在中心圓孔軸線上的進刀量數值介於20mm-60mm範圍內。
[0010]為便於進行孔加工，所述加工基準面為採用鋸床、刨床、磨床三者中的至少一個將端面加工為平面。
[0011]為便於機械加工，所述鑄造與加工基準面、加工基準面與孔加工、孔加工與製作連接螺栓孔之間均設置有劃線步驟。
[0012]本發明具有以下有益效果:
1、本工藝路線中，採用鏜刀對預鑽通孔進行擴孔時，鏜刀由坯料的兩端的軸向進刀量控制在略大於設計的用於軸承座裝配的軸承的寬度即可，這樣，鏜刀由於沿著中心圓孔軸向的進刀量小，可有效減小在每次擴孔進程中鏜刀的磨損量，如在加工300mm的螺杆泵軸承箱過程中，為型號為6216的軸承鏜削安裝工位，鏜孔精度可控制在0.015_的範圍內；採用以上工藝得到的軸承安裝工位之間的中心圓孔由於不用於與軸承配合，這樣只需要保證其直徑大於軸徑即可，即以上工藝還有利於軸承箱的生產效率。
[0013]2、設置的熱處理步驟用於消除或削弱由鍛造步驟給坯料帶來的結晶組織粗大、成分偏析等缺陷，並且在熱處理完成後使得坯料具有合適的硬度以適宜於後續的機械加工。上述熱處理步驟中，對淬火、回火的加熱溫度、保溫時間和冷卻方式的選擇，可使得完成熱處理的坯料在金相組織細密的前提下，坯料金相組織中存在大量性能優良的條狀馬氏體，有利於坯料的強韌性，使得以上工藝得到的產品具有良好的抗衝擊性能。
[0014]3、設置的淬火工序中分階段升溫和分階段降溫、回火過程中油冷到一定程度後採用空冷的形式，均用於防止坯料中熱應力急劇增加，特別是在淬火過程中爐冷溫度下線的限定，有利於在保證淬火質量的情況下得到最好的冷卻熱應力殘餘。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但是本發明的結構不僅限於以下實施例。
[0016]實施例1:
合金鋼軸承座的加工方法，用於含有Cr、Ni和Mo元素的合金鋼軸承座的製造，所述加工方法包括順序進行的以下步驟:鑄造、加工基準面、孔加工、製作連接螺栓孔，所述鑄造與加工基準面步驟之間還設置有熱處理步驟；
所述熱處理步驟包括淬火和回火，所述淬火為將鍛造得到的鍛件加熱至975-1050°C並保溫不少於6h後冷卻，所述回火為將淬火得到的坯料加熱至580-630°C並保溫不少於8h後油冷；
所述淬火工序中坯料在達到975-1050°C之前坯料的升溫為分階段升溫，即在升溫過程中至少設置一段時長不少於Ih的保溫階段，淬火的冷卻為先爐冷至800-850°C後油冷至180-200°C後空冷；
所述回火中的油冷為將坯料冷卻至200-250°C後空冷；
所述加工基準面為加工坯料的端面；
所述孔加工為加工位於所述端面軸向上的中心圓孔，孔加工包括粗加工孔和精加工孔兩個步驟，所述粗加工孔為採用直徑小於軸承座中心圓孔設計直徑的鑽頭對坯料進行通孔鑽制，得到預鑽通孔；
所述精加工孔為由預鑽通孔的兩端分別採用鏜刀對預鑽通孔進行擴孔處理，最後的到為同心異徑孔的中心圓孔。
[0017]本工藝路線中，採用鏜刀對預鑽通孔進行擴孔時，鏜刀由坯料的兩端的軸向進刀量控制在略大於設計的用於軸承座裝配的軸承的寬度即可，這樣，鏜刀由於沿著中心圓孔軸向的進刀量小，可有效減小在每次擴孔進程中鏜刀的磨損量，如在加工300mm的螺杆泵軸承箱過程中，為型號為6216的軸承鏜削安裝工位，鏜孔精度可控制在0.015_的範圍內；採用以上工藝得到的軸承安裝工位之間的中心圓孔由於不用於與軸承配合，這樣只需要保證其直徑大於軸徑即可，即以上工藝還有利於軸承箱的生產效率。
[0018]設置的熱處理步驟用於消除或削弱由鍛造步驟給坯料帶來的結晶組織粗大、成分偏析等缺陷，並且在熱處理完成後使得坯料具有合適的硬度以適宜於後續的機械加工。上述熱處理步驟中，對淬火、回火的加熱溫度、保溫時間和冷卻方式的選擇，可使得完成熱處理的坯料在金相組織細密的前提下，坯料金相組織中存在大量性能優良的條狀馬氏體，有利於坯料的強韌性，使得以上工藝得到的產品具有良好的抗衝擊性能。
[0019]設置的淬火工序中分階段升溫和分階段降溫、回火過程中油冷到一定程度後採用空冷的形式，均用於防止坯料中熱應力急劇增加，特別是在淬火過程中爐冷溫度下線的限定，有利於在保證淬火質量的情況下得到最好的冷卻熱應力殘餘。
[0020]實施例2:
本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定:為保證鏜刀在進刀過程中的磨損量控制在較小範圍內，以保證中心圓孔的鏜孔質量，所述鏜刀在中心圓孔軸線上的進刀量數值介於20mm-60mm範圍內。
[0021]為便於進行孔加工，所述加工基準面為採用鋸床、刨床、磨床三者中的至少一個將端面加工為平面。
[0022]為便於機械加工，所述鑄造與加工基準面、加工基準面與孔加工、孔加工與製作連接螺栓孔之間均設置有劃線步驟。
[0023]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明作的進一步詳細說明，不能認定本發明的【具體實施方式】只局限於這些說明。對於本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.合金鋼軸承座的加工方法，用於含有Cr、Ni和Mo元素的合金鋼軸承座的製造，所述加工方法包括順序進行的以下步驟:鑄造、加工基準面、孔加工、製作連接螺栓孔，其特徵在於，所述鑄造與加工基準面步驟之間還設置有熱處理步驟； 所述熱處理步驟包括淬火和回火，所述淬火為將鍛造得到的鍛件加熱至975-1050°C並保溫不少於6h後冷卻，所述回火為將淬火得到的坯料加熱至580-630°C並保溫不少於8h後油冷； 所述淬火工序中坯料在達到975-1050°C之前坯料的升溫為分階段升溫，即在升溫過程中至少設置一段時長不少於Ih的保溫階段，淬火的冷卻為先爐冷至800-850°C後油冷至180-200°C後空冷； 所述回火中的油冷為將坯料冷卻至200-250°C後空冷； 所述加工基準面為加工坯料的端面； 所述孔加工為加工位於所述端面軸向上的中心圓孔，孔加工包括粗加工孔和精加工孔兩個步驟，所述粗加工孔為採用直徑小於軸承座中心圓孔設計直徑的鑽頭對坯料進行通孔鑽制，得到預鑽通孔； 所述精加工孔為由預鑽通孔的兩端分別採用鏜刀對預鑽通孔進行擴孔處理，最後的到為同心異徑孔的中心圓孔。
2.根據權利要求1所述的合金鋼軸承座的加工方法，其特徵在於，所述鏜刀在中心圓孔軸線上的進刀量數值介於20mm-60mm範圍內。
3.根據權利要求1所述的合金鋼軸承座的加工方法，其特徵在於，所述加工基準面為採用鋸床、刨床、磨床三者中的至少一個將端面加工為平面。
4.根據權利要求1至4中任意一個所述的合金鋼軸承座的加工方法，其特徵在於，所述鑄造與加工基準面、加工基準面與孔加工、孔加工與製作連接螺栓孔之間均設置有劃線步驟。
【文檔編號】C21D1/18GK104191172SQ201410402768
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月17日 優先權日:2014年8月17日
【發明者】吳光武 申請人:成都亨通兆業精密機械有限公司