轧辊轴承座加工、装配及质量控制

轧辊轴承座加工、装配及质量控制
摘要：轧钢生产线中，工作辊辊系及支承辊辊系作为最常用的操作循环件需
要在生产过程中经常进行替换、检修，其中轧辊轴承座具有孔径大、难加工、易
变形等特点，且轴承座质量好坏对轧线精度、板型等影响非常大，因此必须严格
控制轴承座的质量。

现以铸钢材质支承辊轴承座为例，并对比国内项目及合作项
目对支承辊轴承座的生产装配过程的质量控制进行如下阐述。

关键词：轴承座加工装配质量控制
支承辊轴承座作为轧机上的最主要的受力件之一主要承载垂直的轧制力及水
平的反作用力，其中支承辊轴承座受力较大包括轧制力及反作用力，工作辊轴承
座主要是反作用力。

1.
轴承座的毛坯生产：产品毛坯的好坏直接关系到产品的加工难度及最终产品
机械性能的好坏
1、毛坯铸造
1.1、根据精加工图纸转化木模图纸，留足相应铸造余量。

根据图纸制造木模，交检后发铸造车间。

1.2、铸造车间按工艺铸造。

出坯后切割冒口，打磨粘砂，进行一次精整、
划线以及性能热处理。

尺寸、外观、机械性能合格后发下序机加车间进行粗加工。

2、粗加工
2.1、划线检查各部分加工余量，确定合理的让借线加工方案。

2.2、粗加工时首先加工冒口至与本体平齐，然后立车加工轴承座主孔、铣
端面、滑板面等图纸要求的加工面，各面留量7mm，以保证工件后续缺陷修补、
缺肉处补焊及热处理不会因产生变形导致活件加工余量不足，粗糙度不低于
Ra6.3，保证满足后续轴承座探伤要求。

粗加工时一般情况不允许加工其他孔，
但有时机加车间由于生产任务过多，无法满足生产进度要求而将粗加工工序能力
外协，为了减少回厂后的工作量车间往往要求外协厂家将Φ80以上的孔预钻底孔，此种情况下在后续进行超声波无损探伤检测轴承座内部时会有缺陷显示，且
需要额外增加对向表面探伤以保证工件内部整体全部检测到位，没有遗漏，对无
损检测人员的技术水平和经验需要更高的要求，对探伤结果的准确性有一定影响，而且在SN、EN等标准中明确规定探伤时机应为最终热处理后、钻孔前，因此需
要更改粗加工工艺，将所有孔加工序均更改至精整、超声波探伤合格后。

粗加工
时加工表面粗糙度要求达到Ra6.3，对于接刀处、圆角处需要用砂轮进行打磨以
满足探伤要求。

2.3、粗加工尺寸加工完成后，需要按照图纸技术要求及检验大纲要求对支
承辊轴承座进行无损探伤。

首先采用超声波探伤（UT）对轴承座的内部缺陷进行
检测，整体区域要求不低于EN12680-1 III级，对于轴承座主孔近表面区域、薄
壁区域、圆角区域要求不低于EN12680-1 II级，对于超标缺陷及记录缺陷应进
行记录并出具报告。

轴承座表面清理干净后进行磁粉探伤(MT)，对工件表面缺陷
进行检测,不允许出现裂纹及超标缺陷。

对于超标缺陷及记录缺陷应进行记录并
出具报告，并将无损探伤报告随同轴承座软件资料返回铸造车间。

2.4、缺陷的预处理，对于内部的影响热处理的及后续无法加工掉的超标缺陷，应从最近表面开口，采用风动或电动工具，清除缺陷，做表面探伤确认完全
清除缺陷后出具报告。

并将开口部分打磨成下窄上宽，所有尖角圆滑过渡的开口，以免后续热处理时产生应力集中且方便后序补焊。

2.5、补焊精整是对轴承座探伤及外观缺陷进行打磨补焊处理并按需求进行
热处理以达到消除缺陷和降低铸造、加工所产生的内应力的过程。

对于需要补焊
轴承座需要提供焊接工艺及焊接工艺评定，确保补焊返修后的区域机械性能能够
满足轴承座的机械性能要求。

补焊前先进行预热，达到指定温度后方可进行补焊，焊接过程中注意产品的保温，不能低于焊接工艺要求的温度。

补焊完成，待工件
完全冷却后，一般需要在24小时后，待焊接应力释放后再对补焊部位进行超声
波探伤及磁粉探伤，确保无夹渣、气孔、未融合等焊接缺陷并出具报告。

合格后
方可转下序加工。

对于同一位置最多允许返修两次，返修次数过多会导致材料性
能下降，无法满足使用要求。

1.
轴承座的精加工
精加工是轴承座的最终成型加工，精加工的精度和质量直接体现为产品的最
终交货质量，必须采用合理恰当的方式来保证和减少精加工过程中不符合项的产生。

1、半精加工，划全线检查各部分余量，制定合理的借线方案。

先立车加工
半精基准内孔、端面，在以内孔及端面为基准镗床或铣床加工滑板面，并加工各
部尺寸，所有表面预留加工余量1mm，粗糙度不低于Ra3.2。

然后进行磁粉探伤，对裂纹、砂眼等可能会对精加工表面质量产生影响的缺陷进行处理。

对于以往项
目此处没有磁粉探伤工序，所有表面缺陷需要等到精加工后再进行处理，但在精
加工表面处理完表面缺陷后，由于没有加工余量，导致无法使用机床进行表面处理，只能用手工打磨的方式来去除补焊焊肉，往往导致最终精加工表面外观质量
不理想，存在打磨痕迹及凹点，以此特意在此处增加磁粉探伤工序，返修后由于
还有1mm加工余量，可以较好的保证最终表面质量。

1.
精加工，按照设计图纸要求将轴承座加工到符合设计要求的形状和尺寸精度。

轴承座精加工后经常会出现滑板面间距超差、滑板面平行度超差、滑板面相对于
轴承座内孔的对称度超差等问题，因此需要在加工时做好相关基准避免该类问题。

万一发生加工超差，通常补救做法是适当的放松尺寸公差，保证形位公差，装配
时用垫片进行调整保证总装配尺寸满足设计要求，且对于需要增加垫片的滑板面
必须要在相应位置做永久性鲜明标记，以保证装配时不遗落。

2.
中装，对倒角、圆角、飞边、毛刺、螺纹、油孔以及机床难以达到位置等进
行处理的过程。

此过程至关重要，必须保证工件的清洁度和加工的完整性。

另外
还需将包括图号、炉卡号、外方图号、名称等信息的永久性印记打至指定位置。

3.
最终检验，由于轴承座内孔较易变形，因此建议轴承座内孔各部直径、滑板面间距以及所有形位公差必须在全部尺寸加工完成后才能进行最终检验，为了节约检验时间，其余尺寸可以在精加工时随完随检。

三、轴承座装配
轴承座装配前应先复检配合尺寸，测量滑板、轴环、端盖等相关零件尺寸，尽量挑选滑板面间距、中心高、内孔尺寸，滑板面到轴承孔中心尺寸等互差最小的轴承座为一组。

保证同组轴承座关键尺寸的互差可以尽可能减小由于轧辊中心偏斜导致的误差，提高轧线的精度。

另外尤其要注意装配时做好防尘防护，避免对轴承座内腔造成污染。

四、过程的质量控制
由于轴承座数量多、路线长、检验节点多、加工难度大，所以必须制定合理的方案对其进行质量控制。

以与SMS公司合作生产的天津忠旺项目为例，根据各轴承座的加工过程制订了轴承座检验控制节点表，详细记录每件轴承座的一重图号、炉卡号、SMS令号及需要进行的各序检验要求，对于发生加工缺陷的轴承座在控制表中记录缺陷内容及解决方案，并根据该表收集相关检查记录。

检验合格与否清晰明确，且可以有效避免轴承座、一重图号、炉卡号、SMS令号等不相符合的缺点，保证了检验记录的可追溯性和完整性。

对于加工过程中发现的质量问题，不能直接修复的（如需要补焊、扩孔、加堵等）需要及时办理不合格产品需要处理单，并按照不合格处理单意见进行处理。

五、结语
轴承座做为轧机内部重要的受力部件，其质量好坏对板材质量影响重大，做好加工和质量控制尤为重要，应当在生产制造的各个环节做好管控，需要所有参与者共同来保证，必须加强对相关人员的质量培训，增强所有参与者的产品质量意识，如此才能生产出质量更加可靠，更具有竞争力的产品。

参考文献：
［1］．EN 12680-1铸件-超声波探伤-一般用途的铸钢件［S］．2003［2］．吕亚晨．重型机械工艺手册［S］．1998。