CN112692522A - 深沟球内圈装球缺口加工方法 - Google Patents

Abstract

深沟球内圈装球缺口加工方法，它涉及轴承领域。本发明要解决带装球缺口的单列深沟球轴承加工中沟道的精度不能保证，废品率较高的问题。本发明加工方法为：锻件→车加工→热处理工→粗磨→三次低温补充回火→终磨→精研→铣缺口→磨缺口→提交。本发明通过该项技术研究，实现该类产品合格率大幅度提升，提升国产轴承加工过程质量稳定性，降低加工成本，提高公司经济效益，增强公司核心竞争能力。本发明应用轴承加工领域。

Description

深沟球内圈装球缺口加工方法

技术领域

本发明涉及轴承领域，具体涉及深沟球内圈装球缺口加工方法。

背景技术

带装球缺口的单列深沟球轴承在内圈和外圈上各有一个装球缺口，允许使用比标准深沟球轴承更多更大的球。带装球缺口的轴承比不带装球缺口的轴承具有更高的径向承载能力，但其轴向承载能力小。由于该套圈结构特点，在加工中沟道的精度难以保证，废品率较高，严重影响交付进度、而且制约着该类型航空轴承国产化替代的进程。目前，国内其他轴承企业均按照传统工艺路线加工此类深沟球装球缺口结构，产品合格率低。在加工过程中造成大量资源浪费，同时影响产品交付周期。

发明内容

本发明目的是为了解决带装球缺口的单列深沟球轴承加工中沟道的精度不能保证，废品率较高的问题，而提供深沟球内圈装球缺口加工方法

本发明的深沟球内圈装球缺口加工方法，它是按照以下步骤进行的：

将锻件进行车加工，再经热处理工后，进行粗磨，然后经三次低温回火后，终磨，精研后铣缺口，磨缺口，得到套圈，即完成所述的深沟球内圈装球缺口加工；所述的低温回火的温度不大于150度；三次低温回火的温度相同；

其中，铣缺口是采用五轴加工中心进行加工，所采用的铣刀为φ20四刃的硬质合金铣刀；铣缺口，所用的胎具找正在0.02以内。

进一步地，铣缺口是采用五轴加工中心进行加工，具体为：

利用五轴加工中心的主轴摆头，用φ20四刃的硬质合金铣刀，采用圆弧切入切出，螺旋进给，利用刀具的侧刃进行铣削；其中，铣削分粗铣和精铣。

进一步地，所用的胎具洁净，加工中保证工件与胎具夹紧，且工件夹紧面无夹紧痕迹。

进一步地，所加工的套圈最薄处为3.5mm，外径尺寸最大处为φ110。

进一步地，铣缺口完成后，去除缺口毛刺，用细砂纸蹭缺口边缘，缺口边缘的锐角最大0.2。

进一步地，所加工套圈的材质为GCr15。

本发明的技术设计原理：

传统工艺路线造产品合格率低的深层原因，针对深层原因优化工艺路线。

原有路线：

锻件→车加工→铣缺口→热处理工→粗磨→低温补充回火→终磨→精研→磨缺口→提交。若采用该路线，即热处理前成将缺口粗加工，缺口加工效率高，对刀具要求不高，精研沟道后，缺口再进行精加工。但是在精研沟道工序时，由于沟道上的缺口，会影响油石的摆动，同时缺口会把油石破坏，导致沟道精研的圆度和沟型误差超差，这也是造成产品合格率低的主要原因。

由于该套圈为GCr15，硬度为62～66HRC，粗磨后采用一次低温补充回火，套圈内部残余应力会产生没有彻底消除的情况，这样会导致铣削后应力释放，因此为保证加工精度，优化后的路线为：

锻件→车加工→热处理工→粗磨→三次低温补充回火→终磨→精研→铣缺口→磨缺口→提交。

1、优化刀具选用；

刀具是硬铣工序关键要素之一，套圈材料GCr15是一种淬硬性材料，其硬度为62～66HRC，铣缺口工序安排在热处理后，刀具需要平稳的运行，铣刀两侧保持受力均匀，发热均匀，选用整体硬质合金为机体的刀刃经过涂层处理的硬铣立铣刀。为了保证刀具有一定的刚性和耐磨性，选用φ20四刃的硬质合金铣刀。

2、研究过程控制手段，保证加工过程可控，提升加工合格率

a.由于该套圈缺口的精度要求较高而且需要有7°的倾角，选用五轴加工中心加工。

b.为了保证缺口的精度，将胎具找正在0.02以内。

c.利用五轴加工中心的主轴摆头功能，φ20硬铣刀，采用圆弧切入切出，螺旋进给，利用刀具的侧刃进行铣削，分粗铣和精铣。

d.胎具不能有污物，确保工件夹紧，且注意夹紧面不能有夹紧痕迹，加工完成首检后，检测工件是否有变形，以及缺口尺寸是否合格(加工前需测量工件的初始椭圆度)，保证加工后初始椭圆度不变。

e.铣缺口完成后，去缺口毛刺，用细砂纸轻蹭缺口边缘，注意避免划到工作表面，锐角最大0.2。

4、选择合适的夹紧方式

由于该套圈属于超轻特轻产品(最薄处3.5mm)，外径尺寸较大为φ110，为减少装夹变形，降低夹紧力，可以采用内径和端面定位，端面压紧方式。

本发明包含以下有益效果：

本发明通过该项技术研究，实现该类产品合格率大幅度提升，提升国产轴承加工过程质量稳定性，降低加工成本，提高公司经济效益，增强公司核心竞争能力。

附图说明

图1为工件图；

图2为工装图；其中，1为开口压板，2为螺栓，3为定位销，4为底座。

具体实施方式

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将详细叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。

本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例的深沟球内圈装球缺口加工方法如下：

锻件→车加工→热处理工→粗磨→三次低温补充回火→终磨→精研→铣缺口→磨缺口→提交。

具体为：将锻件进行车加工，再经热处理工后，进行粗磨，然后经三次低温回火后，终磨，精研后铣缺口，磨缺口，得到套圈，即完成所述的深沟球内圈装球缺口加工；所述的低温回火的温度不大于150度；三次低温回火的温度相同。

本实施例加工的套圈材料GCr15是一种淬硬性材料，其硬度为62～66HRC，铣缺口工序安排在热处理后，刀具需要平稳的运行，铣刀两侧保持受力均匀，发热均匀，选用整体硬质合金为机体的刀刃经过涂层处理的硬铣立铣刀。

由于该套圈缺口的精度要求较高而且需要有7°的倾角，本实施例选选用五轴加工中心进行铣缺口，为了保证刀具有一定的刚性和耐磨性，选用φ20四刃的硬质合金铣刀，

由于该套圈缺口的精度要求较高而且需要有7°的倾角，选用五轴加工中心加工；为了保证缺口的精度，将胎具找正在0.02以内；利用五轴加工中心的主轴摆头功能，φ20硬铣刀，采用圆弧切入切出，螺旋进给，利用刀具的侧刃进行铣削，铣削分粗铣和精铣。胎具不能有污物，确保工件夹紧，且注意夹紧面不能有夹紧痕迹，加工完成首检后，检测工件是否有变形，以及缺口尺寸是否合格(加工前需测量工件的初始椭圆度)，保证加工后初始椭圆度不变。铣缺口完成后，去缺口毛刺，用细砂纸轻蹭缺口边缘，注意避免划到工作表面，锐角最大0.2。由于该套圈属于超轻特轻产品(最薄处3.5mm)，外径尺寸较大为φ110，为减少装夹变形，降低夹紧力，可以采用内径和端面定位，端面压紧方式。

经过本实施例方式加工后零件合格率达到了80％以上。对10组套圈改进的前沟道、后沟道椭圆度铣削前后对比表如下：

改进前沟道椭圆度铣削前后对比表(单位:μm)

序号	铣削前	铣削后	变化量
				1	0.56	2.08	1.52
2	0.22	1.54	1.32
				3	0.27	0.82	0.55
4	0.38	1.82	1.44
				5	0.51	1.27	0.76
6	0.35	1.62	1.27
				7	0.37	1.39	1.02
8	0.48	1.5	1.02
				9	0.21	0.61	0.4
10	0.24	0.74	0.5

改进后沟道椭圆度铣削前后对比表(单位:μm)

序号	铣削前	铣削后	变化量
				1	0.45	0.82	0.37
2	0.36	0.75	0.39
				3	0.38	0.85	0.47
4	0.46	0.96	0.5
				5	0.51	1.05	0.54
6	0.48	1.21	0.73
				7	0.34	1.25	0.91
8	0.21	0.63	0.42
				9	0.28	0.54	0.26
10	0.38	0.74	0.36

。

Claims (6)

1.深沟球内圈装球缺口加工方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：

将锻件进行车加工，再经热处理工后，进行粗磨，然后经三次低温回火后，终磨，精研后铣缺口，磨缺口，得到套圈，即完成所述的深沟球内圈装球缺口加工；所述的低温回火的温度不大于150度；三次低温回火的温度相同；

其中，铣缺口是采用五轴加工中心进行加工，所采用的铣刀为φ20四刃的硬质合金铣刀；铣缺口，所用的胎具找正在0.02以内。

2.根据权利要求1所述的深沟球内圈装球缺口加工方法，其特征在于铣缺口是采用五轴加工中心进行加工，具体为：

利用五轴加工中心的主轴摆头，用φ20四刃的硬质合金铣刀，采用圆弧切入切出，螺旋进给，利用刀具的侧刃进行铣削；其中，铣削分粗铣和精铣。

3.根据权利要求1所述的深沟球内圈装球缺口加工方法，其特征在于所用的胎具洁净，加工中保证工件与胎具夹紧，且工件夹紧面无夹紧痕迹。

4.根据权利要求1所述的深沟球内圈装球缺口加工方法，其特征在于所加工的套圈最薄处为3.5mm，外径尺寸最大处为φ110。

5.根据权利要求1所述的深沟球内圈装球缺口加工方法，其特征在于铣缺口完成后，去除缺口毛刺，用细砂纸蹭缺口边缘，缺口边缘的锐角最大0.2。

6.根据权利要求1所述的深沟球内圈装球缺口加工方法，其特征在于所加工套圈的材质为GCr15。

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