圆锥滚子轴承内圈滚道车削方法的分析及应用.pdf

第 30 卷第 4 期 2 0 0 9 年12 月 哈 尔 滨 轴 承 J0 U R N A L O F H A R B IN B EA R IN G V oL30 N o 4 D ec 2 O0 9 圆锥滚 子轴 承 内圈滚 道 车削 方 法 的分 析及 应 用 徐文禄 计家伟 孙志红 1 哈尔滨轴承集团公司 车保分厂 黑龙江 哈尔滨 150036 2 哈尔滨轴承集团公司福利工厂 黑龙江 哈尔滨 150036 3 哈 尔滨轴承集团公司 质量管理部 黑龙江 哈尔滨 150036 摘要 分析 了两种细 车圆锥滚子轴承 内滚道 的方法及优缺 点 并指 出了具体的应用 范围 关键词 圆锥滚子轴承 内圈滚道 成型车削 仿形车削 中图分类号 TH 133 33 3 TG 506 6 文献标识码 B 文章编号 1672 4852 2009 04 0016 03 A n alyzati on and appli c a ti on of turnln g m di od for tap ered roller bearin g i nner ri ng ra c ew ay X u Wen lu Ji Ji aw ei Sun Z h i hong3 1 Turni ng Cage Sub Plant H arbi n B earing G roup C orporati on H arbi n 150036 C hi na 2 W elfar e Fac tory H arbi n B eari ng G roup C orp orati on H ar bi n 150036 C hi na 3 D epartm ent of Q uali ty M anagem ent H arbi n B eari ng G roup C orp ora ti on H arbi n 150036 C hi na A bli tra Tw o ki nds of m ethods for tum i ng sm oothly i nner ri ng rac ew ay and thei r advantages and di sadvanta ges w ere analyzed and spec i fic app li c ati on sc ope w as gi ven K ey w ords tap ered roller beari ng i nner ri ng rac ew ay form i ng turn i ng profi li ng turn i ng 1 前言 近几年来圆锥滚子轴承需求不断增多 而且 品种也较多 加工中换活 比较频繁 用哪种方法加 工最佳成为主要解决的问题 车削外套方法都一 样 车削内套过程 中 除细车内滚道工序外 其 它 并无差异 对几种细车内滚道的方法做详细分析 并介绍其应用范围 2 车削内滚道方法分析 粗车内滚道方法基本一样 如图 1 所示 工件 的大 小头内外径 内滚道都是用仿形车加工出来 的 属于仿形法 其中大 小头内外径加工完成后 尺寸 d d3 d4后工序 已不再加工 经实践证 明此 方法能满足工艺要求 2 1细车 内滚道方法 2 1 1成型细车内滚道法 车内滚道方法如图 2 所示 从图中可以看 出 收稿 日期 2009 08 21 作者简介 徐文禄 1964一 男 工程师 图 1粗车内滚道示意图 此方法属于成型法 从切削原理分析 要将圆锥 内滚道切削出来 车刀的切削刃必须与加工表面全部接触 采用该 加工方法 车刀所受的抗力较其它加工方法大 因 此工件要承受一定的夹紧力 才能保证工件切削 过程中不打滑 随之工件的弹性变形也增大 一般 滚道宽度 40m m 以内均采用此方法 成型细车内滚道法刀架动作原理是 径向 快 进一工进一快退 因为车刀的进刀方 向垂直于圆 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 第 4 期 徐文禄 等 圆锥滚子轴承内圈滚道车削方法的分析及应 17 锥内滚道 所以切削的路线是最短的 因此切削时 间也是最短的 说明一下 一般情况下滚道与挡边 夹角是 89 30 车滚道时是 90 影响不大 可以忽 略不计 如果加工大锥角产品 需要按角度再车一 刀 从操作方法分析 此方法调整简单 换活时调 整好刀架角度保证圆锥角仪符合工艺要求 加工 中正常换刀即可 采用成型法加工内滚道 表面粗糙度值 Ra 较 低 有利于下道工序内滚道磨削加工 1 一 件2 军刀 图2成型细车内滚道法示意图 2 2仿形细车内滚道法 仿形细车内滚道法如图 3 所示 用这种方法 加工滚道的轨迹是车刀按照仿形板的形状车出来 的 车刀的动作是油缸径向运动与轴向运动的合 成 要想做到刀具所走 的轨迹与滚道形状一样 仿 形板上触点走 的轨迹 必须与车刀走 的轨迹相一 致 车刀切削时 车刀与滚道的表面接触面积小 车刀所受的抗力小一些 因此工件在切削过程 中 夹紧力小一些 工件的变形也小 1 工件 2 车刀 图 3 仿形细车内滚道示意图 仿形细车内滚道法动作原理是 轴向 快进 工进一工退一快退 从细仿所走的路程分析 此方 法 的行程相对 于细车 圆锥滚道方法行程要长 加 工时间也较长 仿形细车内滚道法调整麻烦 因为车刀所走 的轨迹要与仿形板一致 所以不但换活时要调整 刀架位置 而且每次换刀后也需要调整刀架位置 其原因每换一次车刀 刃磨车刀的刀尖角 R 大小 是不统一的 都需要重新调整 而此调整过程每换 一 次刀都要重复 仿形细车内滚道法进刀方法采用的是轴 向走 刀 其表面粗糙度值较大 加工表面呈现锯齿形 磨内滚道时采用切人磨 砂轮与工件表面接触时 极容易划出沟槽 影响磨加工质量及效率 3 两种加工方法的特点及 比较 加工某 圆锥 内滚道用两种不 同的方法做一下 比较 其滚道宽度 65m m 结果见表 1 通过上述两种方法 比较可以看出 成型细车 内滚道时 由于刀具较宽 操作者刃磨刀具时间也 较长 且切削力较大 夹具所承受的力也大 夹具 表 1 某轴承内滚道两种车削方法的比较 系统一但有问题时 工件相对于夹胎将产生打滑 现象 此时夹具 刀具将受到严重损坏 加工效率 和质量将会降低 夹具及刀具浪费也较为严重 成 型细车内滚道的特点是换活时间短 操作简单 加 工效率高 刀具寿命短 采用此方法限制刀宽一般 控制在 40m m 以内 仿形细车内滚道的特点是换活时问长 操作 麻烦 加工效率低 刀及工件所受的力小 粗糙度 值较大 给滚道磨削带来一定影响 由于加工时 走刀方式的限制 滚道宽度较窄时无法加工 所以 一 般滚道宽度 40m m 以上采用此方法 4结论 从 以上分析得知 成型细车圆锥内滚道方法 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 哈 尔 滨 轴 承 第 30 卷 适合刀宽 40m m 以内 壁厚较厚的工件 此方法无 论产品批量大小均不受限制 仿形细车内滚道方法适合刀宽 40m m 以上 壁厚不受限制的工件 由于换活时间长 调整麻 烦 不适合小批量生产 这两种加工方法都存在一个缺点 由于车刀 在切削到滚道与大挡边交界处吃刀量较大 与其 相接触的切削刃出现过度磨损现象 因而建议在 此工序加工时 另一个刀架上加把车刀先车一刀 减少车削滚道这把刀刃的磨损 选用圆锥轴承内滚道加工方法要综合考虑内 滚道宽度 大挡边与滚道夹角 套圈壁厚等因素 以保证产品质量 提高生产效率 编辑 钟媛 上接第 15 页 滑块向下运动 在钢球和凹模 2 的共 同作用下将 保持架 3 压出球窝 退料筒将保持架推出平面 整形加工时 内径控制器 退料筒与凹模内孔间隙 不均匀 挤压出毛刺 毛刺脱落造成垫伤 冲孔间 隙偏 产生冲孔毛刺 3 1 2改进后的模具 改进后的模具结构见图 2 1 F 模座 2 凹模 3 保持架 4 钢球 5 模把 6 垫板 7 钢球座 8 内径控制器 图 2改进后 的整形工序模具结构 它是由下模座 1 凹模 2 钢球 4 模把 5 垫板 6 钢球座 7 内径控制器 8 等组成 由于将推料板 和钢球座合为一体 工件减少 配合面减少 装配 误差就小 退料采用退料针将保持架推出内径控 制器的圆柱面 且加大了内径控制器与凹模内孑 L 的间隙 避免了毛刺的产生 从而解决了整形工序 毛刺垫伤的问题 3 2冲孔工序的影响 3 2 1冲孔工序模具 冲孑 L工序模具结构见图 3 l退料环 2 凸模座 3 垫板 4 导套 5 导柱 凸模 7庭 位板 8保 持架 9 凹模 图 3冲孔工序模具结构 它主要 由退料环 1 凸模座 2 垫板 3 导套 4 导柱 5 凸模 6 定位板 7 凹模 9 组成 工作原理 是 在导柱 导套的引导下 使退料环 1 凸模座2 垫板 3 导套 4 凸模 6 定位板 7 随压力机滑块向 下运动 凸模对保持架 8进行冲孔 由于导柱 导 套保证了上下模架的位置 内部配合面太多 导致 配合误差大 凸模与凹模之间的间隙不均匀 产生 冲孔毛刺 3 2 2 改进后 的模具 1 退料环 2 凸模座 3 定位柱 4 垫板 5 凸模 6 保持架 7 凹模 图4改进后的冲孔工序模具结构 改进后的模具结构见图 4 它是由退料环 1 凸模座 2 定 位柱 3 垫板 4 凸模 5 凹模 7 等组 成 由于工件减