■ 衡陽(yáng)紡織機(jī)械有限公司 （湖南 421007） 鄒友民

1. 加工難點(diǎn)分析

軸承溝道表面的超精加工是軸承機(jī)械加工最關(guān)鍵的一道工序。其具有提高溝道表面幾何精度、改善表面粗糙度、減少波紋度、提高軸承溝道工作表面的有效支撐面積和改善軸承的動(dòng)態(tài)性能及承載能力等優(yōu)越性能，這些將直接影響到成品軸承的最終質(zhì)量。對(duì)低噪音、長(zhǎng)壽命軸承來(lái)說(shuō)尤為重要。通常超精加工使用雙超精輥軸無(wú)心支承式超精機(jī)。軸承外圈被直接放置在超精輥軸上，輥軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)軸承外圈旋轉(zhuǎn)來(lái)超精溝道。該超精方法雖然簡(jiǎn)單，但也存在一定的局限性。這是因?yàn)槌佪S一般為長(zhǎng)圓柱軸，適合超精加工外圓規(guī)則的軸類(lèi)零件。而對(duì)于外圓有臺(tái)階的軸類(lèi)零件，因?yàn)闊o(wú)法以外圓為基準(zhǔn)，無(wú)法直接在通用超精機(jī)上超精加工。公司研發(fā)的產(chǎn)品HN2447-01主動(dòng)輪軸承的外圈如圖1所示，該軸承外圈帶有擋邊，超精時(shí)如果將其直接放置在超精輥軸上，外圈的軸線(xiàn)相對(duì)于超精輥軸的軸線(xiàn)是傾斜的，無(wú)法直接超精。通常我們會(huì)采用在超精輥軸上車(chē)槽來(lái)避免，但超精輥軸加工困難，制作周期特別長(zhǎng)，加工成本特別高，一副輥軸動(dòng)輒上千，對(duì)于小批量的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是很不劃算的。為了解決帶擋邊的軸承外圈溝道超精問(wèn)題，結(jié)合工廠實(shí)際及技術(shù)，迫切需要設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)單的超精夾具，能在不改變超精輥軸形狀下，就能輕易超精帶擋邊的軸承外圈溝道，又快又好地解決這一問(wèn)題。

圖1 HN2447-01外圈

2. 夾具的設(shè)計(jì)及使用

公司研發(fā)的HN2447主、從動(dòng)輪軸承采用雙列滾珠整體式設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、承載力大、多疊片式密封、高效防塵、精密平衡、轉(zhuǎn)速高、使用壽命長(zhǎng)及易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。為確保軸承的高轉(zhuǎn)速、長(zhǎng)使用壽命，最關(guān)鍵的是保證溝道的超精質(zhì)量。通過(guò)分析HN2447-01主動(dòng)輪軸承的外圈簡(jiǎn)圖，知道該外圈的小外圓φ23.98－0－0.02mm是軸承的安裝、加工和使用基準(zhǔn)。但因?yàn)橛笑?6mm擋邊的存在，外圈是無(wú)法直接以φ23.98－0－0.02mm小外圓為基準(zhǔn)放置在通用超精輥軸上超精溝道的。為此根據(jù)浮動(dòng)加工原理，設(shè)計(jì)、制作了如圖2所示的浮動(dòng)式超精料套，它由尼龍止轉(zhuǎn)環(huán)和生鐵料套兩部分組成，尼龍止轉(zhuǎn)環(huán)與生鐵料套采用錐度聯(lián)接。生鐵料套選用HT300灰鑄鐵，因?yàn)樵摬牧暇哂懈邚?qiáng)度、高耐磨性且切削性能好。加工時(shí)，先用車(chē)床將φ23.98＋0.007－0.005mm內(nèi)孔車(chē)出（可用軸承外圈配鏜內(nèi)孔。注：需確保軸承外圈在生鐵料套內(nèi)孔小間隙內(nèi)滑動(dòng)配合。再車(chē)與尼龍止轉(zhuǎn)環(huán)相配合的錐孔）。將外圈與內(nèi)孔加工完畢后，為提高表面粗糙度質(zhì)量，可將其用金相砂紙拋光。因?yàn)閮?nèi)孔跟外圓一次裝夾精加工而成，可保證孔對(duì)外圓的圓跳動(dòng)。最后調(diào)頭車(chē)φ26.3＋0.1－0mm臺(tái)階內(nèi)孔。車(chē)尼龍止轉(zhuǎn)環(huán)時(shí)，先將內(nèi)孔與軸承外圈配車(chē)完，再與生鐵料套錐孔錐度一致配車(chē)錐外圓。加工完后，將尼龍止轉(zhuǎn)環(huán)裝配進(jìn)生鐵料套內(nèi)，浮動(dòng)式超精料套加工完畢。使用時(shí)，將帶擋邊的軸承外圈小外圓依次穿過(guò)φ26.3＋0.1－0mm臺(tái)階內(nèi)孔、φ23.98＋0.007－0.005mm中孔及φ23.98±0.01mm尼龍止轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)孔。其中軸承外圈小外圓與φ23.98＋0.007－0.005mm中孔為小間隙滑動(dòng)配合，（軸承外圈可在生鐵料套內(nèi)自由浮動(dòng)）與φ23.98±0.01mm尼龍止轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)孔為過(guò)盈配合，因尼龍具有很好的彈性，可以通過(guò)擠壓尼龍止轉(zhuǎn)環(huán)端面（尼龍止轉(zhuǎn)環(huán)寬度較生鐵料套錐孔深度短2mm，可用于調(diào)整尼龍止轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)孔尺寸，從而調(diào)整其與軸承外圈的過(guò)盈量）。軸承外圈安裝到位后，便可以將浮動(dòng)超精料套直接放置在超精輥軸上超精加工。超精加工完成后，將軸承外圈取出，重新安裝軸承外圈即可再次超精加工，非常方便快捷。精測(cè)室檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)都非常好，完全能達(dá)到超精加工要求。

圖2 浮動(dòng)式超精料套

3. 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)設(shè)計(jì)制作浮動(dòng)式超精料套，可以在不改變超精輥軸形狀下，方便快捷地完成帶擋邊的軸承外圈溝道超精工作。該夾具充分利用浮動(dòng)加工原理，使用過(guò)渡生鐵料套，使超精基準(zhǔn)與軸承外圈外圓基準(zhǔn)完美轉(zhuǎn)換，從而確保超精質(zhì)量。該夾具還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、成本低、操作方便及加工效率高等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)這次試驗(yàn)，為今后類(lèi)似帶擋邊（臺(tái)階）軸承外圈溝道超精夾具的設(shè)計(jì)提供了有益的經(jīng)驗(yàn)。

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