连铸机水冷轴承座的数控加工工艺

宋亮+赵红艳

摘 要：水冷轴承座的结构复杂，轴承孔要求非常高的尺寸精度和形位公差.其加工精度直接影响着装配精度，影响了轴承的使用寿命。针对这种现状，我们通过对水冷轴承座的特点进行分析，进行了数控加工工艺的设计，最终提高了水冷轴承座的加工质量，以及加工效率，满足了连铸机的使用要求。

关键词：水冷轴承座；数控设备；精密加工；提升加工效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.026

1 工件特点

水冷轴承座主要工作于高温、交变应力的的环境中，属于易消耗备件，加工图纸如图1所示。其中轴承基孔φ150H7的加工要求较高，尺寸精度为IT7级，表面粗糙度为Ra 0.8μm，形位公差除了有中心高要求外，还有平行度、垂直度要求。另外水冷槽加工后需焊接密封，焊接后需打水试压。同时焊接过程中产生大量热量，易造成半成品工件受热变形。

2 加工工艺设计

2.1 加工设备

车间现有设备为：数控30车床两台，立式数控铣床一台，卧式双工作台加工中心一台。考虑工件加工内容，工件尺寸以及设备行程，选用数控30车床完成毛坯的粗加工，车削轴承孔和加工基准面B，选用卧式双工作台加工中心完成工件的精加工，内容包括A面、B面、C面、水冷槽以及轴承孔φ150H7。

2.2 加工方案

为保证轴承孔φ150H7与B面的垂直度，应先在数控车床上一次性完成轴承孔以及B面的粗车，留有5mm加工余量。轴承座A面的加工，以粗加工后的轴承孔为轴芯定位制作工装，完成A面、2-M16、2-φ8的加工。焊接水冷槽时产生的大量热量会导致轴承孔变形，所以应在水冷槽焊接完成后，再进行B面、C面和φ150H7的精加工。

2.3 加工顺序

按照先粗后精、先面后孔的加工原则，确定加工顺序如下：粗车B面和轴承孔 - 精加工A面、轴承座两侧边 - 加工水冷槽 - 焊接水冷槽 - 加工C面及螺纹孔12-M8 - 加工B面、螺纹孔12-M8以及φ150H7。具體工艺工序详见表1。

3 注意事项

第二步工序装夹工装A时应以B面为基准面，工装与B面的接触面越大越好；第三步工序、第五步工序、第六步工序均应以A面的螺纹孔通过螺栓装夹。防止顶部装夹的情况下轴承孔会产生弹性变形，从而导致轴承孔圆度不足，不能满足使用需求。当出现切削力较大工件有震动时，应适当调整切削参数。

4 结束语

本文阐述了水冷轴承座的结构特点和工艺特点，并针对性的进行了加工工艺设计，避免了焊接水冷槽时产生高温对轴承孔造成的热变形，保证了轴承孔轴线和轴承座断面的垂直度和底面的平行度要求。最重要的是通过合理的设计工装夹具，减少了找正和测量次数，同时还提高了加工精度。经实践证明，该工艺设计和流程符合实践要求，为类似零件或产品切削加工的工艺设计提供了一定的借鉴。

参考文献：

[1]赵长明，刘万菊.数控加工工艺及设备[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]金涤尘等.机械加工实用技术[M].北京：机械工业出版社，2001.