轴承倒角车床轴向快速进给连接机构的改进

李兵建，邱晋江，马万明

(洛阳轴研科技股份有限公司 微型轴承制造部，河南 洛阳 471039)

轴承套圈倒角的车削加工是轴承生产中的一道重要工序，由于轴承倒角多，且热处理前、后均需加工，工作量大，尤其是对于小型及微型轴承，对倒角尺寸要求极为严格。一般轴承套圈倒角的精加工是通过车床进给机构的径向和轴向进刀来完成。依照满足大批量、高精度、高效率和低成本的原则，对现有倒角车床结构进行改造，其中，轴向快速进给连接机构是倒角车床改造的关键环节。

1 现有车床倒角机构及加工方法

现有倒角车床的夹紧及进给机构如图1所示。通过弹簧夹头来完成轴承套圈的夹紧和定位，依靠大托板径向进给和小托板的轴向进给实现刀架及车刀的移动，完成对轴承套圈倒角的车削加工。其加工过程为：将待加工轴承套圈装入弹簧夹头并夹紧；转动大托板丝杠手轮，调节大托板至合适位置，使装在刀架上的车刀沿径向接近套圈；旋转小托板丝杠手轮，带动小托板及刀架上的车刀沿轴向靠近套圈，并车削倒角至工艺要求尺寸，完成套圈倒角的加工；然后反向旋转小托板丝杠，使车刀离开已加工套圈；松开弹簧夹头，卸下已加工套圈，完成一个套圈一个倒角的车削加工。

1—弹簧夹头；2—轴承套圈；3—大托板；4—小托板；5—小托板丝杠；6—刀架；7—大托板丝杠；8—车刀

此加工过程中，小托板离开套圈加工区域必须有足够距离，以保证套圈上、下料有足够的空间。因此，套圈装卸时小托板必须尽量向右移动，而小托板丝杠的螺距较小，需要旋转很多圈才能退出工作区。此加工方法虽然能够满足轴承套圈的工艺尺寸要求，但劳动强度大，加工时间长、效率低，不能满足批量生产的要求。

2 轴向快速进给连接机构的设计

2.1 连接结构设计

针对轴承套圈类型多、批量大及倒角车床加工效率低的特点，并结合原有倒角车床的结构特征，充分利用尾座芯轴及尾座推杆的工作原理，设计出一套轴承倒角车床专用轴向快速进给连接机构。其中，C形导向槽结构如图2所示，其左端为两个螺纹孔，通过螺栓与刀架上的装夹刀具螺孔连接；右端为一凹槽，凹槽可做径向滑动导轨使用。T形推拉滑块结构如图3所示，其左端为一长方体，配装进C形导向槽的导轨中，二者为间隙配合；T形推拉滑块的右端和尾座芯轴连接在一起，通过C形导向槽和T形推拉滑块把车床刀架和尾座芯轴连接在一起。在使用过程中，可根据轴承套圈尺寸的不同，通过旋转车床大托板丝杠手轮来调整刀架径向位置，此时，C形导向槽相对T形推拉滑块做径向运动；摆动摆杆带动尾座芯轴做轴向运动，进而通过轴向快速进给连接机构带动刀架及车刀做轴向快速往复运动，利用尾座后端置于芯轴上的轴向定位螺钉调整车刀的轴向进给位置，完成对轴承套圈倒角的精车加工。

图2 C形导向槽

图3 T形推拉滑块

2.2 工作过程

轴向快速进给连接机构的安装及各机构的运动如图4所示，其使用方法及加工轴承套圈倒角的过程为：

1—弹簧夹头；2—轴承套圈；3—刀架；4—C形导向槽；5—T形推拉滑块；6—尾座芯轴；7—轴向定位螺钉；8—推杆；9—大托板；10—车刀

(1)去除小托板丝杠及手轮，将C形导向槽通过螺栓连接固定在刀架上；

(2)把T形推拉滑块和尾座芯轴连接在一起，并将T形推拉滑块大端装入C形导向槽的导轨中；

(3)将试车轴承套圈装入弹簧夹头并夹紧；

(4)旋转大托板丝杠手轮，根据轴承套圈尺寸大小，调整刀架径向位置，待调整好后将大托板和尾座固定；

(5)摆动尾座推杆，带动刀架及车刀做轴向移动，根据所加工倒角尺寸要求，通过尾座后端置于芯轴上的轴向定位螺钉调整车刀的轴向进给位置，完成轴承倒角车床加工前的调整；

(6)待调整好车床刀架及车刀的径向和轴向进给位置后，在批量加工过程中，摆动机床尾座摆杆，通过尾座芯轴和快速轴向进给机构带动车床刀架及车刀做轴向快速往复运动，完成批量轴承套圈倒角的车削加工；

(7)该批轴承套圈加工完毕后，拆卸轴向快速进给连接机构及车刀，清理车床。

3 结束语

改进了轴向快速进给连接机构的倒角车床，与改造前相比有如下优越性：

(1)所改造部分结构简单，能够让工人很快适应操作方法，较大程度地降低了工人的劳动强度，并可使生产效率提高数倍，尤其对微型轴承套圈的内、外倒角的加工，效果更加明显；

(2)该快速轴向进给机构特别适合小型及微型轴承套圈倒角的精车加工，其尺寸公差可控制在0.04 mm以内，能够严格满足工艺要求；

(3)T形推拉滑块与C形导向槽结构简单，易于拆装，加工成本低。