带键槽的整体轴承心轴加工方法

邹友民

(衡阳纺织机械有限公司，湖南 衡阳 421007)



带键槽的整体轴承心轴加工方法

邹友民

(衡阳纺织机械有限公司，湖南 衡阳 421007)

为了解决HJ1723型整体轴承带键槽的心轴结构复杂、沟槽加工精度要求高、加工困难的问题，通过对加工工艺的摸索探讨，增加了一略大于实际尺寸的台阶工序和一道修磨大外圆的工序，使外圆圆度控制在约1 μm，大幅提高了心轴外圆的加工精度，使沟槽的加工圆度得到很大改善。指出：该工艺解决了心轴外圆圆度大大超差，严重时会打坏砂轮和导轮的问题，使轴承的加工精度、使用寿命和加工效率都得到提高，磨床调整便捷，不需要特别加工其他工装，也为其他类似产品的制造提供了可行思路。

键槽；整体轴承；心轴；加工工艺；圆度

1 加工难点分析

我公司加工的HJ1723型整体轴承，是一种将传动键槽直接加工在轴承心轴上的特种轴承，这种轴承设计结构非常精巧、紧凑[1]。但其加工不易，且要求较高，结构示意见图1。

HJ1723型整体轴承的心轴结构比较复杂，沟槽加工精度要求高，加工较为困难，见图2。其加工难点在于，整体轴承心轴大外圆上的键槽在无心磨床通磨外圆时刮蹭砂轮和导轮，导致通磨过程中心轴在托片上弹跳，造成心轴外圆圆度大大超差，严重时会打坏砂轮和导轮。而加工心轴沟槽时，都是以心轴外圆为基准，所以造成磨沟、超精时，沟槽圆度、线轮廓度等严重超差，严重影响轴承的使用寿命[2-3]。

2 初始加工方案

按常规加工方案，工艺流程为：毛坯加工→淬火→粗磨大外圆→磨双端面→粗磨小外圆→精磨大外圆→精磨小外圆→磨双沟→超精双沟→总检、入库。我公司前两次加工使用无心磨床通磨整体轴承心轴大外圆时，大外圆上的键槽在无心磨床通磨外圆时刮蹭砂轮和导轮，导致通磨过程中心轴在托片上弹跳，造成心轴外圆圆度严重超差，基本上都在8 μm以上(工艺要求不大于2 μm)。加工过程中还曾出现心轴弹跳，将砂轮打坏的问题。虽然我们采取很多措施，如制做压板、调整磨床进给参数、降低托片重心高度、给心轴槽内加注硫磺等，但是这些措施操作起来非常复杂，且加工效率低下，但最终计量外圆圆度还是超过4 μm。

3 改进方案

对前两次加工分析、总结后，从第三次加工开始，我们改进了加工工艺。新工艺流程：毛坯加工→

淬火→粗磨大外圆→磨双端面→磨大外圆台阶→精磨大外圆→精磨小外圆→磨双沟→超精双沟→修磨大外圆→总检、入库。改进后的工艺增加了一道用外圆磨床将心轴铣槽端磨出一略大于实际尺寸的台阶工序(如图3所示)和一道修磨大外圆的工序。无心磨精磨外圆时，砂轮和导轮都能避开心轴的键槽，心轴按正常加工方法调整后，外圆圆度就可以控制在约1 μm，极大提高了心轴外圆的加工精度，从而使沟槽的加工圆度得到很大改善。沟槽超精加工检验合格后，再用无心磨通磨外圆，使大外圆尺寸通磨到实际尺寸。虽然修磨大外圆时，外圆圆度会变大，但对轴承的精度和使用寿命没有任何影响。

4 结语

通过对加工工艺的不断摸索与改进，解决了HJ1723型整体轴承心轴外圆圆度大大超差，严重时会打坏砂轮和导轮的问题，使外圆圆度控制在约1 μm，使整体轴承HJ1723型心轴的加工变得简单，磨床调整便捷，不需要特别加工其他工装，就可以使该轴承的加工精度、使用寿命和加工效率都得到很大提高，同时为其他类似产品的制造提供了一种可行的思路。

[1] 成大先，王德夫，姬奎生，等.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2002.

[2] 杨傅泉.机械工人切削手册[M].北京：机械工人出版社，2003.

[3] 孙丽媛.机械制造工艺[M].北京：冶金工业出版社，2007.

The Processing Method of the Solid Bearing Mandrel with Keyway

ZOU Youmin

(Hengyang Textile Machinery Co.,Ltd.,Hengyang 421007,China)

In order to solve the problems with the solid bearing mandrel with keyway HJ1723 such as complicated mandrel structure,the high accuracy requirement of the groove processing,and the difficulties in processing,trial modification is done of the processing includingincreasing a step slightly larger than the actual size and a grinding process of the large outer circle,keeping the roundness of the outer circle about 1 μm,consequently a marked improvement of the processing precision of the outer circle of mandrel and the roundness of groove.It is pointed out that the modified process solves the problem of big tolerance of roundness of the mandrel outer circle,which otherwise will break the grinding wheel and the gaiduing wheel.The process precision,service life and working efficiency of the bearing are significantly improved,and grinding adjustment is convenient,and special workholderare not needed.It is helpful as a feasible idea for manufacturing the other similar products.

keyway;solid bearing;mandrel;processing technology;roundness

2016-04-14

邹友民(1979—)，男，湖南衡阳人，工程师，主要负责公司现场生产服务。

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