浅析转盘轴承的加工工艺

2020-12-21练松伟刘文胜

中国新技术新产品 2020年20期

练松伟刘文胜，3

（1．洛阳LYC 轴承有限公司，河南洛阳 471003；2．航空精密轴承国家重点实验室，河南洛阳 471003；3．河南科技大学，河南洛阳 471003）

转盘轴承在轴向、径向方面都能够承受较大的负荷。它主要由座圈、轴圈、滚动体、隔离块等4 个部件构成，一般情况下转盘轴承对于不同工作要求、环境要求都可以满足不同的需求，为人类的生活提供了便利和支持；除此之外，转盘轴承自身的特点也非常突出，其结构较为紧凑、引导选择较为灵活方便，而且在操作时容易上手，安装、维修都是很简单的，这样的特点被各大机械工程有所青睐，很快就被广泛用于工业领域。因此，对转盘轴承的加工工艺流程进行改进和完善具有很大的作用。

1 转盘轴承加工过程的相关注意事项

1.1 转盘轴承尺寸测量所需要考虑的温度因素

轴承的温度最常见的测量方式。1）可以用专用的温度计来进行测量。2）可以采用埋置检温计的方法进行测量，最后一种精确度更高的方法是利用红外线测温仪来进行测量。在测量的过程中，要确保温度计和被测温的部位最大限度的切合，以保证温度测量的准确性。除此之外，在利用转盘轴承加工零件时，环境的温度也需要严格控制，根据工人的反复总结和对材质的分析，得出转盘轴承的测量温度据反复测试于20 ℃左右最为合适；如果要在最短的时间内实现相应的温度平衡，只需将此放置在同一块金属平板上，就能够达到这个效果。如果只是放置在环境中，不做任何处理实现相应的温度平衡需要花费几个小时到几天的时间不等，相比之下较为浪费时间。

1.2 转盘轴承尺寸基准的一般选择

经过工人们的反复总结，在选择基准时，为了确保误差最小、保证零件的设计要求，最好使设计基准与工艺基准重合。并且在对转盘轴承的轴承尺寸进行测量时，选择使用多次反复对比的方式来进行测量是最好的测量方法，有利于提高尺寸的精准性，如果对尺寸的要求较高，要以标准件或者量块作为参考对象进行选择，对于其中选取最关键的标准块或者量块标准也需要符合相关的规定。当然，对于选用标准件时，也必须要去相关正规的制造厂，去选择其规定的标准件，目的是为了使选择的标准件与规定的尺寸相符合；另外，其他的一些部件也需要选择相关的、专业的、规定化的标准件，而且需要注意的是，基准样板也需要采用磨加工之后的端面。

1.3 转盘轴承测量负荷的相关介绍

对于转盘轴承的负荷测量来说，其主要是测量转盘轴承能够承受的最大重量，包括轴向、径向以及倾覆力矩等综合载荷，在对一些项目进行测量时，必要的时候需要额外增加负荷来进行测量，还需要注意让滚动体与套圈部位相吻合，以确保在测量时的准确性和安全性，以防滚动体掉下误伤工人和测量人员。

1.4 转盘轴承套圈的加工工艺注意事项

首先，需要对轴承套圈有一个结构的了解，其是一个环形零件，有一个或者多个滚道。在进行轴承套圈的加工工艺中，需要保持内径、滚道与内外径同心，而且为了减少成品轴承运行过程中出现的振动和噪声，可以给予其进行一些粗磨滚道（支内外径磨滚道），用这个方法就可以达到上述效果。

2 转盘轴承的加工工艺流程

2.1 锻件毛坯的检查注意事项

要保证硬度检验准确，首先要选择经校验合格的硬度计，然后根据所选硬度计的测试条件进行准备：待测表面的光洁度和平面度、工件支撑的稳定可靠等。首先需要注意的是，锻件毛坯在加工之前必须要进行对其材质的了解，例如要了解清楚其锻前的性质和材质以及其在锻后的状态，当确定其性质和状态后，进一步的加工才可以进行，对于锻件的合格证书和材质特征要充分了解清楚，全面考虑其相关因素。其次，在测量毛坯大小的过程中也要对一些细节问题进行关注：例如对于毛坯的高度要进行仔细测量、毛坯的内径和外径也需要计算其相关余量，这样能够对于车削加工时的分刀次数进行精确的一个估计。

2.2 车削的加工事项

首先需要设置相关的工艺图纸来作为参考和标准，然后在进行相关的粗车加工步骤，在粗车加工过程当中，要严格把握工作的质量，像切削的力度和速度都要有所控制和把握，以及要严格按照工艺图纸的要求进行，不可以随意更改数据和结构，削切量要在一个合适的误差之内，不能超过太多。

对于粗车加工来说，一般的时间范围为48 h 左右，而且在对轴承零件的粗车工作结束后，就可以精车加工工序，一般的精车加工过程就需要精确化，通常采用“三点支撑、平放”的基本步骤来进行。在对套圈进行精车工序时，对于切削的速度要进行严格的把握和控制，切削的量也要确保在合理的范围内，不可有太大的误差。

2.2.4 成型精车工序

当轴承零件到了进行成型精车工序之后，首先要进行一个松开操作，例如要把原来的装置松开，使已经固定过的零件处于一个不受力的状态中进行加工，这样做就是为了避免零部件严重变形；另外，车削的速度还应该保持一个合理的、严格的范围，切削量也要保持不变。

2.3 钻孔的步骤

图1 齿槽尝试测量

2.3.1 首先进行划线

根据测量后的部件尺寸后，需要画相关的图纸来给下一步的操作提供基准，然后确定划线部位等工作，最后进行划线时的要求要与基准一致，每个孔的误差范围要最小化、严格化。

2.3.2 其次进行钻孔

钻孔也是需要用到划线时的工艺图纸，来对图纸所要求的位置进行钻孔操作，与图纸相一致的效果是为了能够与实物相一致，同时也能确保尺寸尽可能地与标准件的尺寸相近，即提升精确度，孔与孔之间存在的误差也要严格把控，即严格控制误差。

2.4 进行热处理工序

首先进行滚道表面淬火工序首先需要做一个标记，即可以使用“S”符号在相对应的部位做出标记，如果客户对于相关过程有规定则需要按在客户的要求进行，例如一般客户会要求需渗氨或者碳氨共渗，则应严格按照客户需求而定。还需要一些严格的要求，例如对于淬火的频率要求、零件的硬度要求、硬化层的深度要求、软带的宽度要求等，都需要进行严格控制误差。

其次进行回火加工工序在回火加工过程当中，需要注意的是对温度的一个要求，温度必须选择合适的温度，对于轴承套圈中频淬火温度要求最为严格，而且同时对于淬火时间也是需要严格掌控的。而且要保证内应力完全消失才行，通常情况下需要在200 ℃的温度中淬火48 h 才能出炉，方可达到理想的效果。

2.5 进行磨削加工工序

先采取粗磨加工。对于粗磨加工来说，其是一个之后进行精磨的基础工作，选择一个合适的粗磨工具—砂轮来进行削磨是一个关键的工作前期准备，选择合适的砂轮不仅可以提高工作的效率，而且对于零件的误差也可以有一个很好的保障。其次采取精磨加工。在进行精磨加工过程中，需要利用一种颗粒度为46°或60°的树脂砂轮来进行磨削，除此之外，需要注意的是精磨加工的磨削量要小于粗磨加工的磨削量，以及其光洁度也要符合相关图纸要求。

2.6 齿形的加工相关事项

对于齿圈的材料来说，一般情况下，其大多数为调质钢材料，精确度的等级可高达八级及以上，并进行粗、精滚齿加工。对于齿形的设计过程中需要注意选择基准的位置，即一般把齿圈的端面作为一个辅助支撑的定位基准，与此同时，应用粗、精滚齿加工时，要对粗滚齿和精滚齿之间的留量进行选择，对于切削速度也要控制在一个合适的范围，除此之外，为了以防偏离基准，可以选取一个基准来作为标准，最好可以采取齿顶作为这个测量基准，最后的一步需要参考图纸进行分析和调整，即首先测量齿槽的深度d，然后对圆弧齿同步带轮节圆的直径尺寸进行控制和调整（准确测量方法如图1 所示），还要来控制齿顶圆角半径尺寸。

2.7 装配方面的相关事项

装配方面的相关事项如下。1）配制游隙注意事项。当轴承的磨削工艺进行完成后，就可以进行下一项的装配工作，而在装配工作当中需要对游隙进行严格的要求，首先测量游隙时要快速、准确，然后在进一步的计算过程中，得出较为准确的游隙数据，最终结合图纸规定得出最合适的游隙数据。 2）零件检测注意事项。零件检测往往在游隙配置结束后进行，即零件检测是最后阶段的工作。3）最后进行退磁、清洗包装，并出示相关的合格证明来进行说明。