專利名稱：：高精度軸承緊定套加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：-本發(fā)明屬于機(jī)械基礎(chǔ)零部件的金屬切削加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種高精度軸承緊定套加工方法。
背景技術(shù)：
：緊定套產(chǎn)品屬于滾動軸承的一個附件，它是與帶內(nèi)錐孔的軸承配套應(yīng)用的，主要應(yīng)用在不承受大的軸向力，及不帶軸肩的多支點(diǎn)光軸上。其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢:軸承磨損后拆裝十分便捷，不會對裝配軸肩造成損傷，大大降低了對軸肩加工的精度要求。滾動軸承屬于互換性機(jī)械基礎(chǔ)零部件，其內(nèi)徑、外徑、游隙精度要求很高，所以與之配套應(yīng)用的緊定套精度也必須很高。國內(nèi)第一家生產(chǎn)軸承緊定套的專業(yè)廠家。豫西軸承廠緊定套分廠成立于一九八三年，當(dāng)年產(chǎn)量只有一萬套左右，隨著我國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，至目前全國大約有緊定套專業(yè)生產(chǎn)廠家50多戶，產(chǎn)量大約在500萬套左右，產(chǎn)值大約7000萬元左右。國內(nèi)現(xiàn)有加工工藝方法如下毛坯采用無縫鋼管；外錐面和內(nèi)徑均采用普車床或數(shù)控車床、粗車；之后用磨床粗磨，精磨外錐面和內(nèi)徑的加工工藝方法?，F(xiàn)行工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是表面光潔度高，可以達(dá)到Ra《0.8，滿足國標(biāo)要求，最大的缺點(diǎn)是不能加工高精度要求的產(chǎn)品，影響緊定套性能和壽命的關(guān)鍵項(xiàng)目壁厚差KD。，只能達(dá)到國標(biāo)要求，即KD。《0.03。而國標(biāo)精度標(biāo)準(zhǔn)只能滿足速度低，精度不高，負(fù)荷小的機(jī)械設(shè)備要求，對于像風(fēng)機(jī)行業(yè)、壓縮機(jī)行業(yè)、高精度的紡織機(jī)械等，轉(zhuǎn)速高，負(fù)荷大，精度高，就必須配套高精度軸承緊定套產(chǎn)品。目前，我國高精度軸承緊定套產(chǎn)品全部從國外進(jìn)口，主要進(jìn)口瑞典SKF品牌產(chǎn)品、德國FAG品牌、日本NSK品牌等，目前本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的SHFC品牌產(chǎn)品，其精度完全達(dá)到SKF品牌水平，其強(qiáng)度、抗蝕性能方面大大超過SKF品牌水平。一、高精度軸承緊定套加工的技術(shù)難點(diǎn)1、卡緊變形如圖l所示，產(chǎn)品型號A213，產(chǎn)品屬于薄壁襯套，螺紋底部厚度只有1.42mm，錐面大端處厚度為3.58mm，選用無縫管毛坯，型號為(1)70*6，所以要保證正常切削，機(jī)床三爪卡盤就必須卡牢，卡緊力越大，變形量就越大。加工完成卸下工件，消除了卡緊力，變形又復(fù)原了，所以加工的精度就變了。2、機(jī)床主軸軸承必要的徑向游隙機(jī)床主軸的軸承是很精密的，一般選用P4、P2級精度，圓柱滾子軸承的徑向游隙(CN)標(biāo)準(zhǔn)是，尺寸段100-120，游隙最小0.05，最大0.09因?yàn)橹鬏S軸承存在徑向游隙，切削時，切削力作用，主軸旋轉(zhuǎn)中心就必須產(chǎn)生位移量，加工工件的壁厚差值就是主軸中心位移量的2倍，即產(chǎn)品壁厚差值=2*主軸偏移量。3、切削力造成工件旋轉(zhuǎn)中心的偏移變形量機(jī)床三爪卡盤用螺釘固定在主軸短圓錐軸端上，管料毛坯裝卡在卡盤上，相當(dāng)于一個懸壁梁，是一個彈性系統(tǒng)，因此，金屬切削產(chǎn)生的徑向力必然使得工件的旋轉(zhuǎn)中心偏移，其偏移量與切削力大小成正比，加工零件產(chǎn)生的壁厚差是工件偏移量的2倍。不難看出，如果工件整個系統(tǒng)是剛性的，工件的旋轉(zhuǎn)中心也是不變的，這樣才能加工出壁厚差為"0"的產(chǎn)品。圓錐面和內(nèi)孔面的不圓度為"0"的理想產(chǎn)品，這是最理想的狀態(tài)，實(shí)際是不可能的，我們要做的工作就是創(chuàng)造接近理想狀態(tài)的加工條件，只有這樣加工產(chǎn)品的精度才會接近理想的狀態(tài)，達(dá)到高精度水平。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠生產(chǎn)高精度軸承緊定套的加工方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高精度軸承緊定套加工方法，包括以下步驟(1)消除工件內(nèi)應(yīng)力退火將待加工的無縫鋼管毛坯放入井式電阻爐內(nèi)，升溫至65(TC—80(TC，保溫1—2小時，隨爐冷卻至20(TC以下出爐；(2)加工基準(zhǔn)面用車床刀具加工基準(zhǔn)面使基準(zhǔn)面的不圓度《0.03;(3)用車床車液壓自動卡盤卡爪使三個卡爪的車削直徑小于被夾工件直徑O.lmm，采用軟爪，三個軟卡爪的弧面長度不小于基準(zhǔn)面周長的1/3;(4)調(diào)整液壓油缸的卡緊力，消除主軸游隙，能保證切削，油缸卡緊力是通過液壓油箱內(nèi)的溢流閥和液壓閥調(diào)整，油壓從1帕至4帕范圍；(5)采用機(jī)卡可轉(zhuǎn)位刀具，刀片材料1/T15，碳化鈦涂層，正前角i=10Q-15Q,后角o^5:8、副偏角(t)45(6)工件的加工順序數(shù)控機(jī)床自動刀架四工位加工順序如下①工位車端面兩次走刀，粗車一次，精車一次②工位粗車內(nèi)徑二次走刀③工位車外錐面二次走刀，粗車一次，精車一次④工位精車內(nèi)徑一次走刀本發(fā)明具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益1、目前我國紡機(jī)行^^、風(fēng)機(jī)行業(yè)、壓縮機(jī)行業(yè)等高速度大負(fù)荷軸承配套的緊定套，全部是從國外進(jìn)口的，每年進(jìn)口的數(shù)量不算多，大約在4000萬元左右，但價值很高，價格一般均超過國產(chǎn)普通產(chǎn)品的7-10倍，以無錫達(dá)凱印染機(jī)械有限公司配套的AH3222退卸襯套為例，進(jìn)口瑞典SKF品牌產(chǎn)品單價560元/套，而我國的產(chǎn)品售價78元/套。進(jìn)口SKFH309緊定套產(chǎn)品價格75元虔。而我國產(chǎn)品售價7.7元虔。2、完全可以替代傳統(tǒng)老的工藝方法，省掉粗磨外錐面；精磨內(nèi)徑；精磨外錐面三道工序，可以降低成本15%左右。3、配套高精度軸承緊定套、軸承運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無振動噪音，軸承使用壽命平均可以提高30%-100%。圖1為高精度軸承緊定套結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為車基準(zhǔn)面圖，圖3為自動卡盤卡爪卡緊工件圖，圖4為調(diào)整液壓油缸的卡緊力消除主軸游隙局部原理圖。具體實(shí)施方式生產(chǎn)高精度軸承緊定套的加工技術(shù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總的工藝方法，采用數(shù)控機(jī)床一次裝卡成型工藝。以加工H318為例，如圖2所示選用管料毛坯，管料外徑小95，內(nèi)徑d)76，寬度B產(chǎn)68本發(fā)明的加工方法如下1、消除內(nèi)應(yīng)力退火-30KW井式電阻爐，升溫73(TC，保溫1.5小時，隨爐冷卻至200°C以下出爐。2、加工基準(zhǔn)面如圖2所示(i)93+u基準(zhǔn)面不圓度《0.033、車液壓自動卡盤卡爪三個卡爪的車削直徑^)92-0.1，采用軟爪，三個軟卡爪的弧面長度不小于基準(zhǔn)面周長的1/3，加H318型號不小于33mm，卡持長度22mm。從圖3中可以看出，工件8的卡緊基準(zhǔn)面(i)93必須首先加工滿足一定要求，不圓度《0.03，液壓卡盤三個軟爪i、n、m也要車到滿足要求，不圓度《0.1，而直徑車至(b92，小于工件基準(zhǔn)面直徑，這樣由原卡盤上的三爪三點(diǎn)A卡緊工件而變成本發(fā)明卡盤三爪六點(diǎn)(1、2、3、4、5、6)卡緊工件，相同的卡緊力，工件變形量減少一倍，而且變形量均等，這是保證工件加工達(dá)到高精度形位公差要求的技術(shù)保證，也就是說工件卡緊基準(zhǔn)面不圓，卡爪的三個卡緊面不圓，都不能加工出高精度的產(chǎn)品。目前國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)軸承緊定套企業(yè)，都是不加工基準(zhǔn)面，而是無縫鋼管毛面直接卡緊加工，而卡緊方式是三爪卡盤手工卡緊辦法，卡緊力無法控制，卡緊面很窄，工件變形很大，因而加工產(chǎn)品形位公差精度很低。4、調(diào)整液壓油缸的卡緊力，消除主軸游隙，能保證切削，卡緊力越小越好。從圖4中可知，卡緊油缸給主軸14向后端一個拉力p，就使得床頭箱IO中的軸承內(nèi)套13的內(nèi)溝道右側(cè)弧面把鋼球12緊緊壓在軸承外套11左溝道弧面上，達(dá)到消除軸承旋轉(zhuǎn)游隙的目的。CAK6150Dj機(jī)床主軸應(yīng)用的軸承型號為7019AC.P5級，單列角接觸球軸承a角25人油缸卡緊力是通過液壓油箱內(nèi)的溢流閥和液壓閥調(diào)整，油壓從1帕至4帕范圍。5、采用機(jī)卡可轉(zhuǎn)位刀具，刀片材料1/T15，碳化鈦涂層，正前角產(chǎn)10G-15后角c^5、8副偏角②-15e6、合理的加工順序數(shù)控機(jī)床自動刀架四工位加工順序如下①工位車端面兩次走刀，粗車一次，精車一次②工位粗車內(nèi)徑二次走刀③工位車外錐面二次走刀，粗車一次，精車一次④工位精車內(nèi)徑一次走刀精車外錐面切削用量如下切削深度1=0.1;精車內(nèi)徑切削用量如下切削深度t:O.l，因?yàn)檫x用的切削用量很小，所以切削力也很小，主軸旋轉(zhuǎn)中心幾乎不產(chǎn)生位移量，這是加工產(chǎn)品獲得0.003這樣好的壁厚差的重要因素，也就是說，主軸旋轉(zhuǎn)中心的偏移量《0.0015，否則是不可能得到這樣的壁厚差精度水平。按以上加工方法加工的產(chǎn)品全部是高精度產(chǎn)品，全部達(dá)到表(2)精度水平。五、高精度軸承緊定套，即本專利SHFC品牌產(chǎn)品達(dá)到的精度水平<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>400500+125-12525+110025+30紋按15500630+140-14030+125030+350GB/T520630800+160-16040+140040+400796.4258001000+180-18050+165050+450規(guī)定的公差帶7e。30注1.△,、V山卿、V。。p在切槽前檢査。2.AcU-圓錐小端平均直徑偏角差。3.圓錐小端直徑d3的公稱尺寸由下式求得d3=Dl-l/12L其中L是錐體長度的實(shí)際尺寸L=Bl_a表列符號::緊定襯套公稱內(nèi)徑△dlmp:緊定襯套單一平面平均內(nèi)徑偏差V緊定襯套內(nèi)徑變動量△D1S:緊定襯套圓錐大端直徑偏差VD。P:緊定襯套單一徑向平面內(nèi)D。的變動量△D1MP-Ad3mp:緊定襯套圓錐表面的錐角偏差KD。緊定襯套圓錐表面對內(nèi)孔的徑向跳動量結(jié)論影響軸承運(yùn)轉(zhuǎn)性能和壽命最關(guān)鍵的項(xiàng)目為KD。，在最常應(yīng)用的尺寸段SHFC產(chǎn)品比國標(biāo)精度提高了7-10倍，內(nèi)徑、外徑、形位公差精度提高2-8倍，錐角差提高2-3倍。尺寸的上下偏差只要在國標(biāo)允差內(nèi)，不影響軸承的使用性能，所以不需要提高精度。10權(quán)利要求1、一種高精度軸承緊定套加工方法，其特征是包括以下步驟(1)消除工件內(nèi)應(yīng)力退火將待加工的無縫鋼管毛坯放入井式電阻爐內(nèi)，升溫至650℃—800℃，保溫1—2小時，隨爐冷卻至200℃以下出爐；(2)加工基準(zhǔn)面用車床刀具加工基準(zhǔn)面使基準(zhǔn)面的不圓度≤0.03；(3)用車床車液壓自動卡盤卡爪使三個卡爪的車削直徑小于被夾工件直徑0.1mm，采用軟爪，三個軟卡爪的弧面長度不小于基準(zhǔn)面周長的1/3；(4)調(diào)整液壓油缸的卡緊力，消除主軸游隙，能保證切削，油缸卡緊力是通過液壓油箱內(nèi)的溢流閥和液壓閥調(diào)整，油壓從1帕至4帕范圍；(5)采用機(jī)卡可轉(zhuǎn)位刀具，刀片材料1/T15，碳化鈦涂層，正前角r＝100-150，后角α＝50-80，副偏角ф＝150；(6)工件的加工順序數(shù)控機(jī)床自動刀架四工位加工順序如下①工位車端面兩次走刀，粗車一次，精車一次②工位粗車內(nèi)徑二次走刀③工位車外錐面二次走刀，粗車一次，精車一次④工位精車內(nèi)徑一次走刀。全文摘要本發(fā)明公開了一種高精度軸承緊定套加工方法，包括以下步驟(1)消除工件內(nèi)應(yīng)力退火；(2)加工基準(zhǔn)面；(3)用車床車液壓自動卡盤卡爪；(4)調(diào)整液壓油缸的卡緊力，消除主軸游隙，能保證切削，油缸卡緊力是通過液壓油箱內(nèi)的溢流閥和液壓閥調(diào)整，油壓從1帕至4帕范圍；(5)采用機(jī)卡可轉(zhuǎn)位刀具，刀片材料1/T15，碳化鈦涂層，正前角r＝10°-15°，后角α＝5°-8°，副偏角ф＝15°；(6)工件采用架四工位加工。配套本發(fā)明高精度軸承緊定套、軸承運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無振動噪音，軸承使用壽命平均可以提高30％-100％。文檔編號B23B5/00GK101462175SQ200710193168公開日2009年6月24日申請日期2007年12月17日優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日發(fā)明者剛鄂,錦鄂申請人:鄂錦;鄂剛