CN103419100A - 一种轴承外圈磨加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轴承外圈磨加工工艺，解决了现有外圈加工中，轴承沟道圆心同轴承外径圆心出现偏差，轴承沟道加工时，不可避免地在轴承外圆上留下加工印记，影响外观，以及外圆需多次磨削的问题，其特征是具有以下步骤：轴承外圆分3次磨削，并直接磨到最终尺寸，轴承外圈沟道磨削采用陶瓷支撑，沟道和外径同心度好，减少工序周转，提高了外圈生产效率，减少磨削加工时间和加工成本，壁厚差可控性强，外圈沟道圆度精度大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及轴承制造技术领域，尤其是一种轴承外圈磨加工工艺。
背景技术
轴承外圆无心磨削是常用的轴承外圈加工方法之一，对于中小型号轴承来说应用也最广泛、加工效果也较好。由于轴承外圆无心磨加工过程中，轴承的圆心是无法确定的，因此轴承外圈沟道磨削后需要再进行外径的无心磨削，这样将导致轴承沟道圆心同轴承外径的圆心出现偏差。而常规的轴承外圈沟槽加工工艺中，也不可避免地在轴承外圆上留下加工印记，影响外观。如专利公开号为CN102996649A公开的一种轻窄系列精密角接触球轴承的外圈加工方法，加工工序为粗磨端面—粗磨外径—磨外内径—粗磨外沟—粗磨锁口—附加回火—终磨端面—精研端面—细磨外径—终磨锁口—终磨外径—终磨沟道—超精沟道。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有外圈加工中，轴承沟道圆心同轴承外径圆心出现偏差，轴承沟道加工时，不可避免地在轴承外圆上留下加工印记，影响外观，以及外圆需多次磨削的问题，提供一种工艺设计合理，利用导板、陶瓷支撑进行导向，无需在轴承外圈成型后再进行磨削的轴承外圈磨加工工艺。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种轴承外圈磨加工工艺，其特征是具有以下步骤：
（1）准备毛坯；（2）热处理；（3）磨双端面；（4）轴承外圆磨削；外圆分3次磨削：首先去外径黑皮，磨削量0.08～0.12mm；然后粗磨外径，磨削量0.10～0.15mm；最后细磨轴承外径，磨削量0.035～0.04mm；（5）轴承外圈沟道磨削，采用陶瓷支撑，陶瓷支撑宽度=轴承外圈公称高度－2*轴承外圈最大轴向倒角长度－（0.2～0.4）mm；（6）轴承外圈沟道超精磨削。
本技术方案与常规加工方式的主要区别在轴承外圆磨削和轴承外圈沟道磨削方面，在轴承外径磨削时，通过连续的3次磨削，直接磨到轴承外径的最终尺寸，因外圈沟道磨削时是以外径为基准的，只要避免沟道磨削不给外圈表面带来不良结果，就是优先方案，陶瓷支撑件的设计达到了这一要求，这样，之后的外径就不需要再进行磨削，沟道和外径的同心度更加完善。陶瓷支撑件的导向宽度与被加工轴承的外圈工程高度具有密切位置关系。
作为优选，所述的工件、导轮中心连线与导轮、砂轮中心连线夹角为4～8度，工件、砂轮中心连线与导轮、砂轮中心连线夹角为6～10度。工件、导轮、砂轮三者之间的最佳角度设计，使工件在加工过程中处于最佳的受力和稳定状态。本技术方案尤其适合外径100～150mm轴承加工，此时，设被加工件中心高度为13.5～19.7mm，砂轮相对于工件的位移量为12～16.7mm。
作为优选，所述的陶瓷支撑采用氧化锆陶瓷支撑；陶瓷支撑表面粗糙度为Ra0.19～0.23μm。在结构陶瓷方面，氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，以及优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢等优点；在功能陶瓷方面，氧化锆陶瓷具有优异的耐高温性能。最佳的表面粗糙度设计避免陶瓷支撑给轴承外圆产生痕迹。
作为优选，所述的轴承外圈沟道磨削，采用120目陶瓷粘结剂砂轮，粗磨速度为8～12μm/s，定程0.30～0.35mm，精磨速度为3～5μm/s，定程0.03～0.05mm。采用本技术方案，轴承外圈沟道也是一个连续的加工过程，其定位基础不变，以保证与轴承外径的同心度。
作为优选，所述的轴承外圆磨削在轴承外圈的下方设有导板。导板和导轮共同构成轴承外圈的下部支撑和定位。
作为优选，所述的导板具有与轴承外圈相切的斜面，该斜面的高点朝向轴承外圈旋入方向，该斜面的低点朝向轴承外圈旋出方向。导板的斜面与砂轮、导轮中心线构成的水平面成一角度，并恰好对轴承外圈磨削时的最大受力部位进行支撑。
本发明的有效效果是：
1.由于轴承外径磨削时，直接磨到最终尺寸，外圈沟道磨削时是以外径为基准的，则之后外径不再进行磨削，沟道和外径同心度好。
2.通过本技术方案，减少了至少一次外径磨加工工序，减少工序周转，提高了外圈生产效率，减少磨削加工时间和加工成本。
3.外圈沟道和外径不仅同心度好，壁厚差可控性强，外圈沟道圆度精度大大提高。
4.产品精度的提高，延长了轴承的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的一种外圆磨削状态结构示意图。
图2是本发明的一种轴承外圈沟道磨削时与支撑位置关系结构示意图。
图中：1. 砂轮，2. 轴承外圈，3.导轮，4. 导板，5. 陶瓷支撑。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
本实施例一种轴承外圈磨加工工艺，以外径为100mm的轴承为例，按以下步骤制作：
一、准备毛坯。
二、热处理。淬火、回火，贝氏体淬火，淬火温度820～830℃，盐淬后180±5℃回火。
三、按常规加工方式磨双端面。
四、轴承外圆磨削。如图1所示，工件中心高设为13.5mm，砂轮相对于轴承外圈的位移量为12mm，轴承外圈工件、导轮中心连线与导轮、砂轮中心连线夹角为8度，轴承外圈工件、砂轮中心连线与导轮、砂轮中心连线夹角为6度。磨削时，在轴承外圈的下方设有导板，导板具有与轴承外圈相切的斜面，该斜面的高点朝向轴承外圈旋入方向，斜面的低点朝向轴承外圈旋出方向，即图中轴承外圈逆时针旋转，导板位于以轴承外圈中心为圆点的坐标座的第三象限。外圆分3次进行磨削：第一步使用A60J砂轮去外径黑皮，磨削量0.08～0.12mm；第二步用A80J砂轮粗磨外径，磨削量0.10～0.15mm；第三步使用A100J砂轮细磨轴承外径，磨削量0.035～0.04mm。
五、轴承外圈沟道磨削。采用氧化锆陶瓷支撑。
陶瓷支撑的长度（L）=轴承外圈公称高度（H）－2*轴承外圈最大轴向倒角长度－（0.2～0.4）mm，如图2所示。
陶瓷支撑表面粗糙度为Ra0.19μm。采用120目陶瓷粘结剂砂轮，粗磨速度为10μm/s，定程0.30mm，精磨速度为4μm/s，定程0.04mm。
六、进行轴承外圈沟道超精磨削。
通过本技术方案的加工，轴承外圈沟道和外径的同心度更加好，壁厚差可控制在2μm之内，轴承外圈沟道的圆度在1.2μm之内，旋转精度均可控制在P5等级以上。可提高外圈生产效率约20%，减少磨加工时间和加工成本。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、方法均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1. 一种轴承外圈磨加工工艺，其特征是具有以下步骤：
（1）准备毛坯；
（2）热处理；
（3）磨双端面；
（4）轴承外圆磨削；外圆分3次磨削：首先去外径黑皮，磨削量0.08～0.12mm；然后粗磨外径，磨削量0.10～0.15mm；最后细磨轴承外径，磨削量0.035～0.04mm；
（5）轴承外圈沟道磨削，采用陶瓷支撑，陶瓷支撑宽度=轴承外圈公称高度－2*轴承外圈最大轴向倒角长度－（0.2～0.4）mm；
（6）轴承外圈沟道超精磨削。
2.根据权利要求1所述的一种轴承外圈磨加工工艺，其特征在于，工件、导轮中心连线与导轮、砂轮中心连线夹角为4～8度，工件、砂轮中心连线与导轮、砂轮中心连线夹角为6～10度。
3. 根据权利要求1或2所述的一种轴承外圈磨加工工艺，其特征在于所述的陶瓷支撑采用氧化锆陶瓷支撑；陶瓷支撑表面粗糙度为Ra0.19～0.23μm。
4.根据权利要求1或2所述的一种轴承外圈磨加工工艺，其特征在于，轴承外圈沟道磨削，采用120目陶瓷粘结剂砂轮，粗磨速度为8～12μm/s，定程0.30～0.35mm，精磨速度为3～5μm/s，定程0.03～0.05mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种轴承外圈磨加工工艺，其特征在于，所述的轴承外圆磨削在轴承外圈的下方设有导板。
6.根据权利要求5所述的一种轴承外圈磨加工工艺，其特征在于，所述的导板具有与轴承外圈相切的斜面，该斜面的高点朝向轴承外圈旋入方向，该斜面的低点朝向轴承外圈旋出方向。
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