摘要：轴承套由轴承和轴套组成，轴套是指安装在螺旋桨轴或艉轴的套筒，避免长时间摩擦，损耗轴承使用寿命；轴承是指在传输过程中固定物件和减少摩擦的的零部件。两者一结合能有效降低轴的承受压力，延长使用寿命。目前，轴承套已广泛应用于汽车、冶金、机械等各大领域，且取得较好成果。在使用轴承套前，根据使用途径进行内孔加工，内孔加工精细度、精准度都将影响产品性能及使用寿命。本文主要研究轴承套内孔加工现状，并对存在问题做进一步阐释，并对轴承套加工工艺进行改进，提高产品使用性能。
关键词:轴承套；内孔加工；工艺
前言
轴承套属于属于滑动轴承范畴，轴承在滑动摩擦情况进行工作，其主要是配合螺丝，达到加固的目的，且轴承套内孔属于间隙配合，适用于轻载、无冲击场合，故广泛应用于轻负荷方便卸载的地方。由于轴承套具有加固作用，能调整箱体松紧度，故对螺丝的要求不会太高，只需通过调节轴承套即可达到加固目的[1]。但是轴承套在内孔加工过程中还存在诸多缺陷，影响产品性能及使用寿命。为此需不断提升轴承套内孔加工工艺，提升轴承套性能，减少摩擦对产品的损害，延长使用寿命。
1轴承套结构
套筒类零件是轴承套结构关键，由于每件轴承套使用途径、发挥性能存在较大差异，因此套筒类零件在加工过程中根据需求确定加工工艺，发挥套筒类零件最大效用，市面上常见套筒套为长套筒套和短套筒套。目前，套筒类零件在加工加工中有两点问题，一是如何确保内、外圆表面的轴度与轴线垂面形成较好垂直面，提升精确度；一是如何放置套筒类零件在长时间摩擦过程中不出现变形现象[2]。在加工套筒类零件过程中，对外圆表面要求较高，通过提高与机架或箱机孔形状的契合度，从而提升支承作用。内孔主要是配合主轴、动轴、活塞及滑阀进行活动，起引导和支承作用。如果荷载量较大，会增加套筒端面或凸缘端面，进行压力分散，避免压力过大影响轴承套活动。即使加工的套筒套形状、大小、结构等存在较大差异，但是其主要加工工艺及技术要求都具有相同性。套筒套加工过程中根据使用途径不同，对外圆与内孔、几何形状及位置要求提出以下要求：①外圆与内孔精度要求。通常情况下，外圆直径精度为IT5~IT7，表面粗糙程度Ra保持在5~0.63um，粗糙程度最高要求可达0.04um。内孔是套筒类零件关键，其具有导向和支承作用，因此在加工过程中对内孔直径精度要求较高，一般在IT6~IT7。在加工过程中还应考虑内孔的耐磨程度，套筒类零件内孔摩擦频率较高，如果内孔损坏，将影响支承作用，故对内孔表面粗糙程度要求较高，Ra一般在2.5~0.16um。部分产品对套筒和阀套内孔要求较高，精度最高可达IT4~IT5。若套筒类零件，如气缸缸筒、油缸类，与活塞连接部位有密封圈，密封圈具有提升支承作用，故对内孔的精度相对较低，一般在IT8~ITc[3]。但是此类产品在运作过程中，内孔与活塞摩擦频繁，故对表面粗糙程度要求较高，一般Ra在2.5~1.6um。②几何形状精度要求。几何形状精度控制一般是控制套筒类零件外圆与内孔直径差，常见的套筒类零件外圆与内孔直径相差在公差范畴内即可。如果对套筒类零件精度要求较高，外圆与内孔直径差控制在公差1/2~1/3。对精度要求更高，对外圆与内孔直径差更严。长度较长的套筒在加工过程中不仅对圆度有要求，还对内孔的圆柱有较高要求。考虑到套筒耐性，在加工时要求内孔表面粗糙程度Ra控制在1.6~0.1um，粗糙程度要求较高可达Ra0.025um。长套筒外圆与内孔的直径差在公差范围内，表面粗燥程度Ra一般为3.2~0.4um。③位置精度要求。套筒类零件使用途径及加工要求决定位置精度要求。如果在套筒装配，如箱体或机座之后进行内孔的加工，可适当降低对外圆表面及套筒内的同轴要求；如果内孔加工是你咋套筒装配之前，需提高外圆表面及套筒内的同轴要求，提升支承作用，一般情况下，同轴度保持在0.01~0.06mm即可。套筒凸缘端面发挥着承载压力和定位的作用，故对套筒凸缘端面外圆和内孔轴心线的垂直要求度较高，通常情况下为0.05~0.02mm[4]。
本文主要介绍薄壁套筒类零件，如图1 所示。
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图1 轴承套结构
2轴承套加工
2.1工艺分析
套筒类零件在机械加工过程中最主要的工艺问题是如何保证外圆与内孔的位置精度和放置变形，其主要工艺如下：①首先满足外圆表面粗糙程度，在允许公差范围内，确定内孔直径大小和几何形状。再经过粗加工-精加工，提升套筒类零件的精度[5]。②如外圆表面粗糙程度要求较低，只需经过粗加工即可满足要求。③对端面粗糙程度要求较高，要确保孔垂线的垂直度公差为0.01mm，需经过粗加工-精加工，确保垂直度满足标准。④孔内表面粗糙程度较高，轴线与端面的垂直公差为0.01mm，且对外圆位置有严格要求时，需经过钻-车-铰三道工序，确保孔内表面达到要求。⑤零件上 其他部位对表面粗糙程度要求不高时，只需进行粗加工即可。
3轴承套内孔加工现状
轴承套内孔加工主要采用内圆磨削加工工艺，常用顺磨方式，即砂轮与工件在切向处旋转方向相同。现阶段面临最严峻问题就是现场加工设备精度较低，在磨削过程中出现较多问题，导致轴承套内孔加工存在较大缺陷。由于内孔具有支承和引导作用，因此在加工过程中应充分考虑其受力大小，从受力方面分析，提升内孔荷载承受力。内孔在磨削过程中会受到三个方向的力，分别为法向磨削力Fn，切向磨削力Tt和轴向磨削力Fa。其中法向磨削力最大，其次是切向磨削力，轴向磨削力最小。法向磨削力与切向磨削力大小与磨削宽度、工件加工速度和砂轮切入深度有关，且呈正比关系。由于法向磨削力最大，且与切线呈垂直关系，在磨削过程中将会对孔内壁产生较大压力，导致内孔在加工过程中受压力影响，出现变形，影响加工质量。另外，内孔加工过程中砂轮必须深入到轴承套零件内部进行磨削，砂轮主轴结构为悬臂式结构，在加工过程中，产生较大振动效果，且在加大压力作用下将发生严重变形，导致轴承套内孔加工精度和表面粗糙程度无法达到加工要求，影响轴承套性能。砂轮与磨料在长时间摩擦，将损坏砂轮切削性能，使其变得磨顿，工作效率及质量大大降低。为此，应定期检查、维护砂轮，确保砂轮正常使用。切削性能降低后，砂轮的直径将发生改变，若不维护砂轮继续投入使用，在磨削结束后，未达到标准要求，需延长磨削时间，进行磨削技术补偿，提高内孔加工质量，确保轴承套正常投入使用。
结语
轴承套具有加固作用，因此广泛应用在各大领域。但是在实际加工过程中，发现内孔加工工艺存在较大缺陷，导致轴承套无法充分发挥性能，影响加固效果。目前，在内孔加工工艺中内圆磨削工艺最为常见，但是在加工过程中易导致内外形状变形，从而影响加工质量。为此，在轴承套内孔加工过程中应用浮动镗削加工工艺，此加工工艺相较于传统加工工艺而言，能在一定程度减小零件的变形程度，提升加工质量。在浮动镗削工艺中对浮动镗刀结构进行改进，调节刀具精度，从而提升加工质量。
参考文献
[1]张美芸,樊富起,等.汽车滚动轴承的加工工艺探讨[J].湖北农机化,2019,219(06):21-22.
[2]秦博,陈述.轴承套圈斜油孔钻模加工工艺改进[J].哈尔滨轴承,2012,010(04):25-26.
[3]王元华.轧机辊轴承座的机械加工工艺探讨[J].山东工业技术,2015,062(05):76.
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