NUP000型圆柱滚子轴承是由外圈、滚子、保持架及带单挡边的内圈和一个挡圈组成(图1)。 由于挡圈(图2)为薄片环形,在加工过程中容易变形翘曲,难以保证加工精度,而且因装夹困难 ,造成加工效率低下。针对这些问题,对NUP000型圆柱滚子轴承挡圈的车、热处理及磨加工 工艺进行了系统研究,现就挡圈的加工工艺方法作一介绍。1挡圈的加工工艺过程采用锻造毛坯, 用压力机联线锻造加工筒形毛坯,根据轴承型号的大小不同,筒形毛坯可以包含6～10个挡圈的 高度。挡圈车削加工工艺过程:用液压多刀车床车内孔及一端端面、倒毛刺→车外圆及另一端面、 倒毛刺→用内圆磨床软磨内孔→用车断车床车断→用液压多刀车床倒一端内圆角及外角→倒另一端 内外角→用立式平面磨床软磨两平面。用可控气氛淬、回火联线对挡圈进行热处理,参照图3串心 轴端面压紧进行时效处理。挡圈磨削加工工艺过程:用立式平面磨床磨削两平面→用无心磨床磨削 外圆→用内圆磨床磨削内孔。1-心轴;2-被加工挡圈;3-开口挡圈;4-压紧螺母图3挡圈 外圆磨削专用心轴2挡圈加工过程中采取的工艺措施首先,为了保证磨加工过程中挡圈的几何精度 ,就必须提高车加工的加工质量,主要采取了软磨内孔及软磨平面的措施。通过软磨内孔,提高了 内孔的几何精度,从而提高了热处理后硬磨外圆时心轴与内孔的配合精度;通过软磨平面,改善了 车断时的工件端面质量,保证了壁厚差,从而减少了工件热处理过程中的变形量,并为硬磨平面做 准备。其次,用保护气氛淬、回火联线,在挡圈淬、回火过程中,应使工件尽量单层平放,回火后 立即串心轴端面压紧进行校正和时效处理,以减少工件的翘曲变形。通过分组对比试验,表1列出 了NUP214轴承挡圈不同校正方法翘曲量的平均值。表1热处理翘曲变形比较时效时间/h0 4812162024变形量/mm串心轴校正0.130.100.090.090.080. 070.07不校正0.130.140.130.130.120.120.12由表1可以看 出,回火后用心轴压紧校正并进行时效处理来减小挡圈翘曲变形的措施是有效的。时效周期应大于 20h。另外,在挡圈硬磨过程中首先是磨平面,采用立轴平面磨床,用磁盘吸附工件,为了减小 工件翘曲变形,一般需要4个工步:第一遍磨削一端平面、磨削另一端平面,第二遍重复上述过程 。磨削第一、第二遍时应分别磨去加工余量的2/3和1/3。通过分组对比试验,表2列出了N UP214轴承挡圈不同平面磨削方法翘曲量的平均值。表2磨削翘曲量比较mm组别1234磨 削第一遍0.0100.0110.090.012磨削第二遍0.0080.0060.006 0.007在磨削挡圈外圆时,由于单个挡圈在无心外圆磨床上加工困难,因此采用串心轴的方法 ,如图3所示,以挡圈内孔为装夹定位基准,串心轴并端面压紧,应控制挡圈内孔与心轴外圆之间 的间隙在0.01～0.03mm之内,每个心轴可装夹10～15片。在无心外圆磨床上采用贯 穿式、分4个工步磨削,比串心轴在普通外圆磨床上加工提高了加工效率和加工精度,以NUP2 14轴承挡圈的加工为例,其加工效率提高3倍以上,外圆尺寸可以达到0.012mm以内的精 度,为以外圆定位磨削挡圈的内孔提供了精度保证。磨削挡圈内孔是挡圈加工过程中的关键工序。 单个挡圈在电磁无心夹具上加工不但调整困难而且加工效率很低,为此,设计了磨削内孔的专用夹 具,如图4所示,在夹具壳体内装入4～6片挡圈,1-夹具体;2-被加工挡圈;3-端盖;4 -螺钉图4挡圈内孔磨削夹具盖上端盖,然后用螺钉压紧即可放在电磁无心夹具上进行磨削加工。 该专用夹具在制造过程中应保证内外径的同轴度、底面与内外径倾斜度变动量及内孔的几何精度, 并按相同的尺寸以3～4个为一组分组使用,其外径使用一个生产周期后应定期进行修磨。装夹时 挡圈外径与夹具内孔配合,其间隙控制在0.008～0.015mm,以保证挡圈加工后的内外 径同轴度,为此需要按挡圈外径尺寸大小分组加工,一般分为两组即可。使用该专用夹具一次可以 加工4～6片,且在磨床加工的同时工人可以完成已加工和待加工工件的测量和装夹,提高了生产 效率;同时由于可以方便地使用电磁无心夹具,使挡圈的加工质量得以保证。(编辑:朱学骏)·41·《轴承》2005.№.5NUP000型圆柱滚子轴承挡圈加工工艺@黄宗响$中原工学院!河南郑州450007
@毛良灿$杭州赛诺圣德拉堡民主制药有限公司!浙江杭州310021圆柱滚子轴承;;挡圈;; 加工针对NUP000型圆柱滚子轴承挡圈薄,加工过程中容易变形并且加工效率较低等问题,通过改进车削、热处理及磨削加工工艺方法提高了挡圈加工精度和加工效率。
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