CN113751971A - 一种回转支承的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了大型回转支承加工技术领域的一种回转支承加工工艺，内圈加工工艺的流程为：将固定环和支承环锻打为一体的毛坯；毛坯调质处理；粗车将固定环与支承环分开，并且钻堵塞配销子；半精车滚道；在线精度参数检测；滚道热处理；热处理后检验零件的硬度；有齿就滚齿；钻安装孔；滚道以精车代磨；在线精度参数检测。外圈加工工艺的流程为：毛坯调质处理；然后毛坯粗车；半精车滚道；在线精度参数检测；滚道热处理；热处理后检验零件的硬度；有齿就滚齿；钻安装孔；滚道以精车代磨，在线精度参数检测，并钻油眼；组装，提供的工艺和热处理工艺的加工精度和硬度都比较高。
Description
技术领域
本发明涉及大型回转支承加工技术领域，具体为一种回转支承的加工工艺。
背景技术
回转支承也称为转盘轴承和旋转轴承，是能够承受综合载荷的一种大型轴承，并且对于一些较大的轴向、径向负荷以及倾覆力矩等都可以承受，广泛用于起重运输机械、港口机械、船舶机具以及其它方面的大型回转装置上。但是回转支承本身体积较大，零件的截面积相对较小，加之为了满足实际工作的要求，需要进行精加工，在回转支承的加工中，其加工步骤较长，且易出现变形，加工难度较大，另外，随着机械行业的迅速发展，回转支承得到了广泛的应用，回转支承的截面形状也呈现多样化发展的趋势，这样就需要对其加工工艺做出相应的调整，以免出现报废的情况。
传统的回转支承加工工艺方法为：上料—粗加工—滚道淬火—齿部淬火—精加工，其工艺过程复杂，成本高，精加工会切削掉一部分已处理好的表面，产生浪费，削弱零件的各项性能，在热处理过程中需要对齿部和滚道分别进行淬火，而且处理效果不理想，硬度低，耐腐蚀能力强，且变形量大，废品率高。
回转支承的失效形式有两种，一是滚道损坏，二是断齿，而滚道损坏占的比例达98％以上，因此滚道质量是回转支承质量的核心问题，影响回转支承滚道质量的因素较多，如滚道的材质、几何尺寸和粗糙度(加工精度)，滚道回转的线速度及跳动，感应器的形状与工件的位置、加热温度、淬火液的选择、控制、压力，但其中滚道淬火硬度、淬硬层深度、滚道曲率半径和接触角无疑是最重要的四个影响因素，它们以不同的方式影响着滚道质量，并决定了回转支承的承载能力和使用寿命，综上回转支承滚道淬火的工艺过程及淬火质量很重要，已有的淬火工艺过程很简单，其容易导致淬火滚道面出现细小裂纹，严重的导致工件报废。
为此，我们提出一种回转支承的加工工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回转支承的加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种回转支承的加工工艺，包括内外圈加工工艺流程以及滚道淬火工艺方法，使得回转支承的加工精度及硬度都比较高。
通过以下技术方案予以实现：
其中外圈加工工艺流程为：
①将外圈原材料进行调质处理；
②将调制处理后的外圈原材料先粗车加工，然后半精车加工滚道，并割油槽；
③将半精车后的滚道进行在线精度参数检测；
④将检测合格后的外圈滚道表面进行中频感应淬火，然后低温回火，并对零件的硬度进行检验；
⑤若外圈有齿，将上道工序加工后的外圈原材料进行滚齿；
⑥将滚齿后的外圈原材料钻安装孔；
⑦将上道工序处理后的外圈原材料滚道以精车代磨；
⑧将精车后的滚道进行在线精度参数检测；
⑨将检测合格后的外圈打油眼，完成外圈加工工艺；
内圈加工工艺流程为：
①将固定环和支承环锻打为一体，后面称合锻件为内圈原材料；
②将内圈原材料进行调质处理；
③将调制处理后的内圈原材料先粗车加工，将固定环与支承环分开，并钻堵塞配销子；
④将粗车加工后的内圈原材料半精车加工滚道；
⑤将半精车后的滚道进行在线精度参数检测；
⑥将检测合格后的内圈滚道表面进行中频感应淬火，然后低温回火，并对零件的硬度进行检验；
⑦若内圈有齿，将上道工序加工后的内圈原材料进行滚齿；
⑧将滚齿后的内圈原材料钻安装孔；
⑨将上道工序处理后的内圈原材料滚道以精车代磨；
⑩将精车后的滚道进行在线精度参数检测，若合格，完成内圈加工工艺；
将加工完成后的内圈与外圈组装在一起形成回转支承。
进一步，内圈及外圈原材料调质处理后的硬度为HB220～250。
进一步，内圈及外圈原材料滚道淬火热处理后的硬度为HRC50～55，淬硬层深度为3mm～5mm，无裂纹。提供了一种回转支承滚道淬火的工艺方法，其技术方案如下：
①粗车后退火。中频淬火之前进行400℃退火去应力，消除机加工应力减少变形。
②淬火。淬火温度控制在860～890℃，温度过高易产生淬火裂纹，过低淬火后硬度不足。
③冷却。冷却介质采用PAG淬火液，
④低温回火。及时回火，可保证不因内应力大，而在搁置期间工件出现开裂，搁置时间一般小于4h。由于感应加热淬火后得到的马氏体，在室温下也会发生缓慢分解，造成工件畸变和表面开裂。中碳钢淬火后得到的马氏体组织，虽然具有高的强度和硬度，但是很脆，缺乏韧性，残余应力较大，因此，淬火后的工件必须回火处理，以消除残余应力。
进一步，粗车后进行退火，能有效地降低切削应力，工件在精车后，变形量相对较小，有利于淬火。
进一步，采取以上措施后，保证了大型回转支承的淬火成功，达到了工艺要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一套完整的回转支承加工工艺流程，包括内外圈加工工艺以及滚道淬火工艺流程，技术完整清晰，降低了成本，提高了硬度、耐磨性、耐腐蚀性、耐疲劳性，且变形量小，提高产品率，能够优化零件的各项指标，易于推广使用。
附图说明
图1为本发明内外圈加工工艺流程图；
图2为本发明滚道淬火工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1所示的一种回转支承内外圈加工工艺，工艺流程如下：
其中外圈加工工艺流程为：
①将外圈原材料进行调质处理；
②将调制处理后的外圈原材料先粗车加工，然后半精车加工滚道，并割油槽；
③将半精车后的滚道进行在线精度参数检测；
④将检测合格后的外圈滚道表面进行中频感应淬火，然后低温回火，并对零件的硬度进行检验；
⑤若外圈有齿，将上道工序加工后的外圈原材料进行滚齿；
⑥将滚齿后的外圈原材料钻安装孔；
⑦将上道工序处理后的外圈原材料滚道以精车代磨；
⑧将精车后的滚道进行在线精度参数检测；
⑨将检测合格后的外圈打油眼，完成外圈加工工艺；
内圈加工工艺流程为：
①将固定环和支承环锻打为一体，后面称合锻件为内圈原材料；
②将内圈原材料进行调质处理；
③将调制处理后的内圈原材料先粗车加工，将固定环与支承环分开，并钻堵塞配销子；
④将粗车加工后的内圈原材料半精车加工滚道；
⑤将半精车后的滚道进行在线精度参数检测；
⑥将检测合格后的内圈滚道表面进行中频感应淬火，然后低温回火，并对零件的硬度进行检验；
⑦若内圈有齿，将上道工序加工后的内圈原材料进行滚齿；
⑧将滚齿后的内圈原材料钻安装孔；
⑨将上道工序处理后的内圈原材料滚道以精车代磨；
⑩将精车后的滚道进行在线精度参数检测，若合格，完成内圈加工工艺；
装配：
将加工完成后的内圈与外圈装配在一起形成回转支承。
进一步，内圈及外圈原材料调质处理后的硬度为HB220～250。
进一步，内圈及外圈原材料滚道淬火热处理后的硬度为HRC50～55，淬硬层深度为3mm～5mm，无裂纹。
如图2所示的一种回转支承滚道淬火工艺，工艺流程如下：
①粗车后退火。中频淬火之前进行400℃退火去应力，消除机加工应力减少变形。
②淬火。淬火温度控制在860～890℃，温度过高易产生淬火裂纹，过低淬火后硬度不足。
③冷却。冷却介质采用PAG淬火液，
④低温回火。及时回火，可保证不因内应力大，而在搁置期间工件出现开裂，搁置时间一般小于4h。由于感应加热淬火后得到的马氏体，在室温下也会发生缓慢分解，造成工件畸变和表面开裂。中碳钢淬火后得到的马氏体组织，虽然具有高的强度和硬度，但是很脆，缺乏韧性，残余应力较大，因此，淬火后的工件必须回火处理，以消除残余应力。
本发明完成了一套回转支承完整的工艺程序，降低了成本，提高了硬度、耐磨性、耐腐蚀性、耐疲劳性，且变形量小，提高产品率，能够优化零件的各项指标，易于推广使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种回转支承的加工工艺，其特征在于：该回转支承加工工艺流程为：
S1：滚道淬火工艺：
①粗车后进行退火；
②滚道采用中频加热淬火工艺；
③冷却淬火液用PAG淬火液；
④然后及时低温回火。
S2：内圈加工工艺：
①将固定环和支承环锻打为一体，后面称合锻件为内圈原材料；
②将内圈原材料进行调质处理；
③将调制处理后的内圈原材料先粗车加工，将固定环与支承环分开，并钻堵塞配销子；
④将粗车加工后的内圈原材料半精车加工滚道；
⑤将半精车后的滚道进行在线精度参数检测；
⑥将检测合格后的内圈滚道表面进行中频感应淬火，然后低温回火，并对零件的硬度进行检验；
⑦上道工序检验合格，若内圈有齿，将上道工序加工后的内圈原材料进行滚齿；
⑧将滚齿后的内圈原材料钻安装孔；
⑨将上道工序处理后的内圈原材料滚道以精车代磨；
⑩将精车后的滚道进行在线精度参数检测，若合格，完成内圈加工工艺。
S3：外圈加工工艺：
①将外圈原材料进行调质处理；
②将调制处理后的外圈原材料先粗车加工，然后半精车加工滚道，并割油槽；
③将半精车后的滚道进行在线精度参数检测；
④将检测合格后的外圈滚道表面进行中频感应淬火，然后低温回火，并对零件的硬度进行检验；
⑤若外圈有齿，将上道工序加工后的外圈原材料进行滚齿；
⑥将滚齿后的外圈原材料钻安装孔；
⑦将上道工序处理后的外圈原材料滚道以精车代磨；
⑧将精车后的滚道进行在线精度参数检测；
⑨将检测合格后的外圈打油眼，完成外圈加工工艺。
2.根据权利要求1所述的一种回转支承的加工工艺，其特征在于：所述内圈与外圈原材料滚道淬火热处理后的硬度为HRC50～55，淬硬层深度为3mm～5mm，无裂纹。
3.根据权利要求1所述的一种回转支承的加工工艺，其特征在于：所述粗车结束后应力退火，即中频淬火之前进行400℃退火去应力。
4.根据权利要求1所述的一种回转支承的加工工艺，其特征在于：所述中频淬火温度控制在860～890℃。
5.根据权利要求1所述的一种回转支承的加工工艺，其特征在于：所述回转支承毛坯锻件共有两组，包括外圈与合锻件，合锻件为固定环与支承环锻打为一体结构，且合锻件中固定环与支承环经过外圈调质处理后再分开。
6.根据权利要求5所述的一种回转支承的加工工艺，其特征在于：所述经过半精车、精车与淬火回火的工序之后采用计算机辅助质量决策方法在线检测加工参数，对质量形成的部分环节进行质量控制，并通过智能设计对后续的工艺质量进行合理规划。
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