輕系列深溝球軸承外圈車(chē)加工方法改進(jìn)

李 亞，王 新，王勁松

（1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 車(chē)工部 ，黑龍江 哈爾濱150036；2. 哈爾濱哈軸軸承保持器制造有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150036；3. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 電機(jī)軸承分廠，黑龍江 哈爾濱 150036）

輕系列深溝球軸承外圈車(chē)加工方法改進(jìn)

李 亞1，王 新2，王勁松3

（1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 車(chē)工部 ，黑龍江 哈爾濱150036；2. 哈爾濱哈軸軸承保持器制造有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150036；3. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 電機(jī)軸承分廠，黑龍江 哈爾濱 150036）

傳統(tǒng)特超輕系列軸承外圈原來(lái)使用專(zhuān)業(yè)車(chē)床加工，加工工序較多，導(dǎo)致工件裝夾次數(shù)增多，容易產(chǎn)生變形。針對(duì)以上問(wèn)題，采用數(shù)控車(chē)床代替原有的專(zhuān)業(yè)車(chē)床，使原來(lái)的六道工序變?yōu)楝F(xiàn)在的兩道工序，加工后的工件完全達(dá)到了工藝要求，不但降低了生產(chǎn)成本，而且提高了生產(chǎn)效率。

輕系列球軸承；外圈；數(shù)控機(jī)床；減少工序；提高效率

1 前言

特超輕系列軸承外圈車(chē)加工工序多，換活次數(shù)多，造成加工周期較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。隨著工業(yè)的發(fā)展，此系列產(chǎn)品需求量不斷增加，原加工工藝已滿(mǎn)足不了用戶(hù)需要。針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)原有的車(chē)加工工藝進(jìn)行了改進(jìn)，減少了加工工序，縮短了加工周期，提高了加工效率，達(dá)到了比較先進(jìn)的工藝水平。

圖1 車(chē)平面、外內(nèi)徑示意圖

圖2 車(chē)平面、外徑示意圖

圖3 平面磨削示意圖

圖4 外徑磨削示意圖

2 原有車(chē)加工過(guò)程及不足之處

2.1 原加工過(guò)程

車(chē)平面、外內(nèi)徑（工序1）→車(chē)平面、外徑（工序2）→ 軟磨平面（工序3）→軟磨外徑（工序4）→細(xì)車(chē)外內(nèi)徑（工序5）→車(chē)倒角（工序6）→車(chē)外溝（工序7）。加工示意圖見(jiàn)圖 1 至圖 7。

2.2 不足之處

圖5 細(xì)車(chē)內(nèi)徑示意圖

圖6 車(chē)倒角示意圖

圖7 車(chē)外溝示意圖

原有加工方法均采用專(zhuān)用車(chē)床，雖然操作較為簡(jiǎn)單，但由于加工工序較多，套圈外徑、內(nèi)徑勢(shì)必多次受到夾力。由于套圈壁厚較薄。在車(chē)削時(shí)如果夾力過(guò)大，套圈車(chē)削后容易產(chǎn)生變形，影響產(chǎn)品質(zhì)量。即使在熱處理前變形能達(dá)到工藝要求，但經(jīng)熱處理后，應(yīng)力得到釋放，變形會(huì)進(jìn)一步增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)品報(bào)廢。為避免產(chǎn)生廢品，就需要增加磨量，影響磨加工效率，浪費(fèi)鋼材和磨料。

3 加工方法的改進(jìn)

為解決存在的問(wèn)題，采用數(shù)控車(chē)床對(duì)工藝方法進(jìn)行了改進(jìn)。

3.1 改進(jìn)后工藝過(guò)程

鉆孔、車(chē)外內(nèi)徑、車(chē)倒角、車(chē)外溝、切斷（工序1）→車(chē)切斷面及內(nèi)、外倒角（工序2），加工示意圖如圖 8、圖 9 所示。

3.2 改進(jìn)后的加工方法

改進(jìn)后的加工方法采用棒料，工序1車(chē)削時(shí)夾具不直接接觸工件，見(jiàn)圖 8 所示，對(duì)工件的變形影響較小，只是工序2的一次裝夾便可達(dá)到成型尺寸及精度要求，減少了工件夾緊變形的次數(shù)，見(jiàn)圖 9 所示。

圖8 （ 工序1）加工示意圖

圖9 車(chē)倒角示意圖

3.2.1 機(jī)床的選用

機(jī)床型號(hào)為HTC5050數(shù)控車(chē)床，主軸孔徑φ92mm，加工范圍φ20～90mm，最高轉(zhuǎn)速2500r/ min。該型棒料外徑較大，重量較重，如使用一體式送料器易產(chǎn)生共振，加大送料機(jī)的損耗，減少其使用壽命，所以應(yīng)選擇推桿式自動(dòng)送料機(jī)。

3.2.2 原材料規(guī)格

軸承鋼 φ55mm×1500mm。該棒料屬于較大型棒料，且機(jī)床內(nèi)孔長(zhǎng)度為1 400mm，棒料過(guò)長(zhǎng)后，夾具夾緊工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，所產(chǎn)生的離心力較大，極易造成工件的尺寸及形位精度加大，所以選擇1 500mm的棒料較為合適。

3.2.3 夾具的選擇

采用12吋三爪定心通孔液壓夾盤(pán)，孔徑為90mm。該夾盤(pán)能很好地以外徑定位控制棒料的中心。棒料伸出夾盤(pán)的距離為25mm，以減少因?yàn)樯斐隽窟^(guò)長(zhǎng)引起的原材料跳動(dòng)。

3.2.4 刀具的選擇

（1）通用25mm×25mm外圓刀，刀尖半徑R1.2mm。

（2）φ32mm內(nèi)徑刀，刀尖半徑R1.2mm，加工范圍φ40～50mm。

（3）φ32mm外溝刀。加工范圍φ40～50mm。

（4）2.0mm切斷刀。由于該工件切斷前的壁厚較薄，刀具在切斷中受到的抗力較小，完全適合該工件的加工。

4 加工難點(diǎn)與解決方法

4.1 加工難點(diǎn)

由于外徑與內(nèi)徑成型后的工件壁厚較薄，切削量過(guò)大容易造成工件的塑性變形，影響尺寸精度與形位精度；切削量過(guò)小容易造成排屑不好，影響表面質(zhì)量，對(duì)尺寸精度與形位精度也有較大的影響。

4.2 解決方法

4.2.1 刀具槽型的選擇

選擇較為鋒利、槽R較短的槽型，有助于減小切削抗力，便于排屑 。

4.2.2 切削量的選擇

刀具最佳的切削量為刀尖半徑R的2/3～3/4，本次加工中所使用的刀尖半徑R為1.2mm 所以此次加工的切削量為0.8～0.9mm。

4.2.3 進(jìn)給量和切削深度的選擇

通過(guò)不斷的試驗(yàn)，進(jìn)給量0.2～0.22mm，切削深度0.9mm。

5 改進(jìn)后的效果

通過(guò)數(shù)控機(jī)床加工將300個(gè)棒料加工成套圈的結(jié)果看，工件基面溝位置保證在3.15±0.01mm之內(nèi)，切斷面尺寸精度為±0.01mm，工件其他各尺寸精度完全要求，各形位公差精度要求與傳統(tǒng)方法相比都大幅提高，見(jiàn)表 1。

Improvement of turning processing methods for light series deep groove ball bearing outer ring

Li Ya1, Wang Xin2, Wang Jinsong3
( 1.Turner Department,AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd.,Harbin 150025,China; 2. Harbin Hazhou Bearing Cage Manufacturing Co., Ltd., Harbin 150036, China;3.Electric Motor Bearing Sub-factory, Harbin Bearing Group Corporation, Harbin 150036,China ）

Because of the traditional special ultra-light series bearing outer ring process using the specialized lathes, and having the more production processes, then the number of the work-piece clamping was increased, and the work-piece was easily deformed. To solve the above problem, CNC machine tools was used instead of the original professional lathe, the original six processes were become into the present two processes, then the work piece fully met the technical requirements, the production costs was not only reduced , but also the productivity was improved.

light series ball bearings; outer ring; CNC machine tools; reducing production processes; improving efficiency

TH133.33+1

B

1672-4852（2014）03-0036-02

2014-03-22.

李 亞（1979-），男，技師.