1前言

安裝在某型發(fā)動機上的軸承座，經(jīng)過一個使用壽命周期后，由于振動和磨損，軸承座的接觸工作面尺寸發(fā)生變化。通過測量和檢測，有些尺寸已經(jīng)不能滿足正常的匹配要求。根據(jù)修復(fù)要求，對檢驗后尺寸不合格的零件，在鍍銅后進行車削修復(fù)，以達到零件再利用的目的。但在軸承座的車削過程中，鍍銅層多次脫落、脫落，或銅層表面有許多黑色麻點狀物質(zhì)或氣孔。對后軸承座鍍銅面在車削和修復(fù)過程中出現(xiàn)的銅層脫落等問題進行了研究，找出了原因和預(yù)防措施。

2原因分析

2.1鍍銅車削修復(fù)工藝

修理廠將檢查軸承座的配合尺寸φ188(-0.03/-0.06毫米)。如果這個尺寸因磨損達不到裝配要求，表面鍍銅，然后由機加工車間進行表面車削:①對表面進行初切，車削待鍍銅的表面，直到車身材料露出金屬感。②將零件送到表面處理車間進行表面鍍銅處理。(3)鍍銅后返回加工車間對鍍銅面進行粗精加工，最終保證匹配尺寸要求。

技術(shù)要求:車削修復(fù)后，鍍銅層表面應(yīng)完整，鍍銅層與車身金屬結(jié)合良好，不得有鍍銅層局部脫落、剝落或蝕坑等缺陷。

2.2銅層脫落原因分析

(1)切削元件的影響如果選擇的切削深度較大，刀具在工作時會對零件產(chǎn)生很大的切削力。當(dāng)超過涂層與金屬體的結(jié)合力時，涂層就會脫落。另外，當(dāng)切削力較大時，刀具容易產(chǎn)生振動，也會影響被加工表面的表面粗糙度，甚至使涂層表面脫落、脫落，特別是在涂層邊緣[1，2]。

(2)鍍銅前表面的影響。鍍銅前，軸承座表面應(yīng)進行車削。除了保證加工表面的表面粗糙度，還需要在保證尺寸的同時，盡量減少從機體上去除的材料量。加工時，先將零件夾緊，對準(zhǔn)基準(zhǔn)面A(見圖1)，然后通過夾具保證圓柱面與基準(zhǔn)面B的同軸度要求，使圓柱面沿周向的去除量均勻一致，從而避免一側(cè)已加工到機體，而對面尚未加工到機體的偏斜問題。眾所周知，軸承座是發(fā)動機工作中的承重部件，主要承受徑向力，同時也承受一定的軸向力。工作時，由于發(fā)動機的振動，軸承座的裝配面，如圓柱面φ188(-0.03/-0.06mm)磨損。返廠修理時，零件尺寸往往變化較大，同時裝配面會出現(xiàn)局部硬化、氧化皮或凹坑。在機械加工車間鍍銅前的車削加工過程中，即使加工尺寸已經(jīng)達到規(guī)定的要求，表面仍有可能出現(xiàn)硬化皮或麻點，這些缺陷的存在將直接影響鍍銅層的質(zhì)量。如果不去除缺陷，氧化皮或麻點處的鍍銅層與機體的結(jié)合力就會不足，甚至沒有結(jié)合，這樣在切削時很容易出現(xiàn)鍍銅層脫落或麻點出現(xiàn)在缺陷表面。

(3)鍍銅層質(zhì)量的影響。鍍銅層脫落的問題還有一個很重要的原因，就是鍍銅層本身的質(zhì)量。

1)鍍銅前應(yīng)嚴(yán)格按照工藝操作，將鍍銅表面徹底清洗干凈，這樣可以保證鍍銅質(zhì)量。鍍銅前的表面清潔程度將直接影響后續(xù)鍍銅層的加工質(zhì)量。如果表面有硬化層或凹坑(凹坑內(nèi)部硬化層未去除)，也會直接影響鍍銅層的質(zhì)量。

2)鍍銅厚度的影響。后軸承座進行第一次鍍銅車削修復(fù)時，塊的尺寸大，所需鍍層厚度小，容易保證。但隨著發(fā)動機的使用，為了保證使用要求，需要對軸承座進行多次鍍銅修復(fù)。因為最后一層鍍銅層要切掉，所以機體的相應(yīng)部位要重新加工，機體的尺寸會不斷縮小。為了保證最終的裝配尺寸，所需的鍍銅層厚度有時會超過正常鍍銅層的要求，也就是通常所說的加厚電鍍。經(jīng)驗表明，涂層厚度越大，涂層質(zhì)量越不穩(wěn)定，在后續(xù)加工中也越容易脫落和脫落。

2.3銅層表面黑點原因分析

車削鍍銅層后，發(fā)現(xiàn)加工面上有黑點。經(jīng)過分析，造成這個問題的原因有兩個:一個是鍍銅液中含有雜質(zhì)，鍍銅時攪拌鍍液，其中一部分會附著在鍍銅層表面，處理后表面會出現(xiàn)黑點痕跡；還有一種可能是鍍銅表面有薄弱點。鍍銅前，加工表面有麻點或氧化皮，車削后無法及時發(fā)現(xiàn)并清除。鍍銅時，該零件未鍍銅或鍍層結(jié)合不牢。車削后表面的黑點應(yīng)該是加工過程中填充的黑色材料。

2.4銅層表面氣孔原因分析

在銅層被加工后，微小的孔隙出現(xiàn)在加工表面上。原因是零件鍍銅時，氣體會從鍍銅表面逸出，鍍銅表面會形成微小氣泡。如果鍍液攪拌不好，氣泡附著在銅層表面時不會及時排出。隨著電鍍時間的增加，有氣泡的位置會形成氣孔。車削后，加工表面會暴露出一些孔隙。

3缺陷處理

1)工作面銅層不脫落主要是銅層與機體結(jié)合力不足造成的。銅層的脫落會使加工表面粗糙，影響零件的正常使用。所以對于這種缺陷，需要去除銅層，再次用鍍銅車削修復(fù)。

2)鍍銅層表面出現(xiàn)黑點物質(zhì)，可通過拋光去除。如果不能拆卸，考慮軸承座的使用壽命。對于已經(jīng)不適合重新鍍銅修復(fù)的軸承座，拋光后再使用，但前提是不影響零件的正常使用。

3)對于有氣孔的零件表面，個別微小氣孔的存在不會影響零件的使用，尤其是作為裝配后固定的配合面。但對于鍍銅表面氣孔數(shù)量多、尺寸大的情況，需要考慮重新修復(fù)鍍銅車削，以保證裝配和使用要求。

4預(yù)防措施

4.1車削加工

車削時應(yīng)選擇合適的刀具和切削元件，尤其是鍍銅層較厚時，防止因切削力大而導(dǎo)致銅層脫落、脫落。尤其是在鍍銅面邊緣的加工中，鍍銅層不規(guī)則，邊緣尖銳，起伏較大，加工中稍有不慎就會導(dǎo)致銅層崩掉。因此，車削參數(shù)的選擇對加工質(zhì)量影響很大，不僅要求操作者有熟練的操作技能，還需要不斷積累經(jīng)驗。

車削時，盡量一次完成裝夾，避免多次裝夾。反復(fù)夾緊和轉(zhuǎn)動會損壞機體，甚至超過機體規(guī)定的最小尺寸要求。

4.2清潔表面

鍍銅前，確保金屬表面干凈，露出金屬色。不允許有金屬氧化皮或凹坑。在車間內(nèi)，表面車削后鍍銅前應(yīng)目視檢查表面，將黑色氧化皮和凹坑打磨至露出全部金屬色。光亮的金屬表面是保證鍍銅質(zhì)量的前提。另外，零件鍍銅層表面的邊緣需要倒角。經(jīng)驗證明，倒角上的銅層是最容易脫落和脫落的地方。因此，鍍銅表面加工完成后，除了檢查車削表面的外觀外，還應(yīng)打磨邊緣倒角，去除氧化皮和銳邊，以保證鍍銅表面和倒角接頭的銅層質(zhì)量，有效防止加工過程中鍍層在倒角處脫落。

4.3表面鍍銅

鍍銅是工廠中零件表面保護最常用的方法。嚴(yán)格的鍍銅工藝要求，保證鍍銅層的質(zhì)量，是保證鍍銅層在后續(xù)加工中順利進行的有效保證。

5結(jié)束語

針對軸承座鍍銅車床修復(fù)中出現(xiàn)的銅層脫落、黑斑、氣孔等缺陷，分析了原因，制定了合理的預(yù)防措施。軸承座的車削修復(fù)應(yīng)根據(jù)不同的缺陷采取不同的措施，如本體尺寸的變化、工作面氧化皮和凹坑的拋光程度、倒角上影響鍍銅層質(zhì)量的氧化皮和銳邊的清理等。同時，操作人員的責(zé)任心和熟練的操作技能也很關(guān)鍵。