畢業(yè)論文《滾動(dòng)軸承的加工工藝設(shè)計(jì)》

畢業(yè)論文《滾動(dòng)軸承的加工工藝設(shè)計(jì)》

滾動(dòng)軸承加工工藝設(shè)計(jì)

摘要:滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，具有摩擦阻力小，功率消耗少，起動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:滾動(dòng)軸承；性能；工藝設(shè)計(jì)

Rollingbearingprocessingtechnologydesign

Abstract：Rollingbearingisoneofthecomponentsarewidelyusedinmodernmachinery,theadvantagesofsmallfrictionalresistance,lesspowerconsumption,easystarting,etc.Thispaperstudiedtheprocessingtechnologyoftherollingbearinganddesign.Maincontentsincludingthetypes,performanceandcharacteristicsoftherollingbearingandrollingbearingworkingcondition,thechoiceofrollingbearingsize,machiningprocesscharacteristicsofbearingparts,bearingmachiningprocessandthedesignofthebearingassembly.Throughunderstandingthemaintypesofrollingbearing,theperformanceandcharacteristics,combinedwiththeactualneedsoftheproductrequirements,selecttheappropriatebearingandthecorrespondingprocessingtechnologicalprocess.

Keywords：Rollingbearing;Performance;Processdesign

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目錄

1摘要………………12滾動(dòng)軸承的主要類型及其代號(hào)…………………2

2.1滾動(dòng)軸承的主要類型、性能與特點(diǎn)………4

2.2滾動(dòng)軸承零件結(jié)構(gòu)的常用術(shù)語……………5

2.3滾動(dòng)軸承的代號(hào)……………63滾動(dòng)軸承類型的選擇……………8

3.1選擇軸承時(shí)的考慮因素……………………8

3.2具體選擇……………………104滾動(dòng)軸承產(chǎn)品的性能要求………115滾動(dòng)軸承零件的加工工藝特點(diǎn)…………………11

5.1滾動(dòng)軸承零件的生產(chǎn)特點(diǎn)…………………11

5.2滾動(dòng)軸承零件工藝過程的特殊性…………126滾動(dòng)軸承生產(chǎn)的一般工藝過程…………………137滾動(dòng)軸承套圈車削加工…………14

7.1車削加工的套圈車削的位置精度和定位基準(zhǔn)選擇……15

7.3車削套圈的尺寸公差及余量的確定………17

7.4套圈車削加工的切削用量…………………20

7.5套圈車削加工所用的夾具…………………218套圈的熱處理工序………………212

9套圈的磨削………………………22

9.16203軸承套圈的磨削過程………………22

9.2套圈磨削用夾具……………2410鋼球加工…………2510.1鋼球加工的基本工藝路線………………2510.2鋼球加工余量的確定……………………2611保持架加工………………………2712軸承的裝配………………………2812.1裝配的基本工藝路線……………………2812.2軸承零件的組裝方法……………………28參考文獻(xiàn)……………30致謝…………………31

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2滾動(dòng)軸承的主要類型及其代號(hào)

2.1滾動(dòng)軸承的主要類型、性能與特點(diǎn)

滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)

按照軸承所能承受的外載荷不同，滾動(dòng)軸承分為

向載荷R的軸承，其中有幾類還可承受不大的軸向載荷；向心軸承：主要承受徑向載荷A的軸承；推力軸承：只能承受軸

向心推力軸承：能同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷的軸承。

推力軸承中與軸頸緊套在一起的叫軸圈，與機(jī)座相聯(lián)的叫座圈。

向心推力軸承的滾動(dòng)體與外圈滾道接觸點(diǎn)（線）處的法線N-N與半徑方向的夾角α叫軸承的接觸角；軸承實(shí)際所受的徑向載荷Fr與軸向載荷Fa的合力與半

徑方向的夾角β叫載荷角。

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圖2不同類型的軸承的承載情況

國(guó)標(biāo)中根據(jù)軸承所受載荷的方向和滾動(dòng)體類型，共分九種基本類型，見文獻(xiàn)

[1]表13-1。

2.2滾動(dòng)軸承零件結(jié)構(gòu)的常用術(shù)語

2.2.1結(jié)構(gòu)表面名稱

(1)滾道軸承外圈上有供鋼球(或滾子)滾動(dòng)的槽，這些槽叫做外溝(或外滾道)；同樣，滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承內(nèi)圈上最大外表面的直徑叫做內(nèi)外徑；外圈上最小內(nèi)表面的直徑叫做外內(nèi)徑。

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圖3滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)表面術(shù)語

表1.1滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)表面術(shù)語

2.3滾動(dòng)軸承的代號(hào)

我國(guó)國(guó)標(biāo)GB/T272-93規(guī)定了滾動(dòng)軸承代號(hào)的表示方法。滾動(dòng)軸承代號(hào)由前置代號(hào)、基本代號(hào)、后置代號(hào)組成，用字母和數(shù)字等表示。

2.3.1基本代號(hào)

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基本代號(hào)用來表示軸承的內(nèi)徑、直徑系列、寬度系列和類型，一般最多為五位數(shù)。

軸承內(nèi)徑用d表示。基本代號(hào)右起第一、二位數(shù)字為內(nèi)徑代號(hào)。對(duì)常用內(nèi)徑d=20~480mm的軸承，內(nèi)徑一般為5的倍數(shù)，這兩位數(shù)字表示軸承內(nèi)徑尺寸被5除得的商數(shù)，如04表示d=20mm;12表示d=60mm等等。對(duì)于內(nèi)徑為10mm、12mm、15mm和17mm的軸承，內(nèi)徑代號(hào)依次為00、01、02和03。對(duì)于10mm和大于500mm的軸承，內(nèi)徑表示方法另有規(guī)定，可參看GB/T272—93。

軸承的直徑系列（既結(jié)構(gòu)相同、內(nèi)徑相同的軸承在外徑和寬度方面的變化系列）用基本代號(hào)右起第三位數(shù)字表示。直徑系列代號(hào)有7、8、9、0、1、2、3、4和5對(duì)應(yīng)于相同內(nèi)徑軸承的外徑尺寸依次遞增。對(duì)于向心軸承和向心推力軸承，0、1表示特輕系列；2表示輕系列；3表示中系列；4表示重系列。推力軸承除了用1表示特輕系列之外，其余與向心軸承的表示一致。

軸承的寬度系列用基本代號(hào)右起的第四位數(shù)表示。寬度系列代號(hào)有8、0、1、2、3、4、5和6，對(duì)應(yīng)同一直徑系列的軸承，其寬度依次遞增。多數(shù)軸承在代號(hào)中不標(biāo)出代號(hào)0，但對(duì)于調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承，寬度系列代號(hào)0應(yīng)標(biāo)出。

直徑系列代號(hào)和寬度系列代號(hào)統(tǒng)稱為尺寸系列代號(hào)。

2.3.2后置代號(hào)

軸承的后置代號(hào)用字母和數(shù)字等表示軸承的結(jié)構(gòu)、公差及材料的特殊要求等等。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)是表示同一類型軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用字母緊跟著基本代號(hào)表示。如接觸角為150、250和400的角接觸球軸承分別用C、AC和B表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同。

軸承的公差等級(jí)分為2、4、5、6、6x和0級(jí)六個(gè)級(jí)別，依次由高到低，其代號(hào)分別為/P2、/P4、/P5、/P6、/P6x和/P0，其中6x級(jí)僅用于圓錐滾子軸承；0級(jí)為普通級(jí)，在軸承代號(hào)中不標(biāo)出。

常用的軸承徑向游隙系列分為1組、2組、0組、3組、4組和5組，共6個(gè)組別，徑向游隙依次由小到大。0組游隙是常用的游隙組別，不標(biāo)出，其余的游隙組別在軸承代號(hào)中分別用/C1、/C2、/C3、/C4、/C5表示。

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2.3.3前置代號(hào)

軸承的前置代號(hào)用于表示軸承的分部件，用字母表示。

6308—表示內(nèi)徑為40mm，中系列深溝球軸承，正常寬度系列，正常結(jié)構(gòu)，0級(jí)公差，0組游隙。

7211C/P5—表示內(nèi)徑為55mm，輕系列角接觸球軸承，正常寬度，接觸角α=150，5級(jí)公差，0組游隙。

3滾動(dòng)軸承類型的選擇

3.1選擇軸承時(shí)的考慮因素

選用軸承時(shí)，首先是選擇軸承類型。出發(fā)點(diǎn)：

1.軸承所受工作載荷的大小、方向和性質(zhì)；

2.安裝軸承的空間范圍；

3.對(duì)軸承性能的特殊要求或限制；

4.高速軸承考慮軸承的極限轉(zhuǎn)速；

5.經(jīng)濟(jì)性。

3.1.1軸承的載荷

軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型的主要依據(jù)。

根據(jù)載荷的大小選擇軸承的類型時(shí)，由于滾子軸承中主要元件間是線接觸，8

宜用于承受較大的載荷，承載后的變形也較小。而球軸承是點(diǎn)接觸，宜用于承受較輕的或中等的載荷，故在載荷較小時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。

根據(jù)載荷的方向選擇軸承類型時(shí)，對(duì)于純軸向載荷，一般選用推力軸承。較小的純軸向載荷可選用推力球軸承；較大的純軸向載荷可選用推力滾子軸承。對(duì)于純徑向載荷，一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。當(dāng)軸承在承受徑向載荷R的同時(shí)，還有不大的軸向載荷A時(shí)，可選用深溝球軸承或接觸角不大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，可選用接觸角較大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，或選用向心軸承和推力軸承組合在一起的結(jié)構(gòu)，分別承擔(dān)徑向載荷和軸向載荷。

3.1.2軸承的轉(zhuǎn)速

在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低對(duì)類型的選擇不發(fā)生什么影響，只有在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，才會(huì)有比較顯著的影響。軸承樣本中列入了各種類型、各種尺寸軸承的極限轉(zhuǎn)速。此極限轉(zhuǎn)速是指載荷不太大（P≤0.1C，C為基本額定動(dòng)載荷），冷卻條件正常，且為0級(jí)公差軸承時(shí)的最大允許轉(zhuǎn)速。但是，由于極限轉(zhuǎn)速主要是受工作時(shí)溫升的限制，因此，不能認(rèn)為樣本中的極限轉(zhuǎn)速是一個(gè)絕對(duì)不可超越的界限。如果軸承的工作轉(zhuǎn)速超過極限轉(zhuǎn)速時(shí)，可采取下述的第五條措施。

從轉(zhuǎn)速對(duì)軸承的要求，可確定以下幾點(diǎn)：

1.球軸承與滾子軸承相比，有較高的極限轉(zhuǎn)速，故在高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承；

2.在內(nèi)徑相同的條件下，外徑越小，滾動(dòng)體就越輕小，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體加在外圈滾道上的離心慣性力就越小，因而就更適合用在更高的轉(zhuǎn)速下工作。故在高速時(shí)，宜選用超輕、特輕及輕系列的軸承。重及特重系列的軸承，只用于低速重載的場(chǎng)合。如用一個(gè)輕系列軸承而承載能力達(dá)不到要求時(shí)，可考慮采用寬系列的軸承，或者把兩個(gè)輕系列的軸承并裝在一起使用。

3.保持架的材料與結(jié)構(gòu)對(duì)軸承轉(zhuǎn)速影響極大。實(shí)體保持架比沖壓保持架允許更高一些的轉(zhuǎn)速。

4.推力軸承的極限轉(zhuǎn)速均很低。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高時(shí)，若軸向載荷不十分大，可采用角接觸球軸承承受純軸向力。

5.若工作轉(zhuǎn)速略超過樣本中規(guī)定的極限轉(zhuǎn)速，可用提高軸承的公差等級(jí)，或9

適當(dāng)?shù)丶哟筝S承的徑向間隙，選用循環(huán)潤(rùn)滑或油霧潤(rùn)滑，加強(qiáng)對(duì)循環(huán)油的冷卻等措施來改善軸承的告訴性能。若工作轉(zhuǎn)速超過極限轉(zhuǎn)速較多，應(yīng)選用特制的高速滾動(dòng)軸承。

3.1.3軸承的調(diào)心性能

當(dāng)軸的中心線與軸承座中心線不重合而有角度誤差時(shí)，或因軸受力而彎曲或傾斜時(shí)，會(huì)造成軸承的內(nèi)、外圈軸線發(fā)生傾斜。這時(shí)，應(yīng)采用有一定調(diào)心性能的調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。這類軸承在內(nèi)外圈軸線有不大的相對(duì)偏斜時(shí)仍能正常工作。

圓柱滾子軸承和滾針軸承對(duì)軸承的偏斜最為敏感，這類軸承在偏斜狀態(tài)下的承載能力可能低于球軸承。因此在軸的剛度和軸承座孔的支承剛度較低時(shí)，應(yīng)盡量避免使用這類軸承。

3.2具體選擇

1.載荷不是特別大，尺寸沒有嚴(yán)格限制及無特殊性能要求的情況下，優(yōu)先選用6000型軸承，因?yàn)榇祟愝S承價(jià)格最便宜，供貨方便，即可承受Fr，又可承受一定Fa，極限轉(zhuǎn)速也較高，摩擦系數(shù)最低；

2.在載荷較大，對(duì)徑向尺寸要求較嚴(yán)格的情況下，考慮選用滾子軸承，因?yàn)榫€接觸的滾子軸承承載能力比球軸承高，但滾子軸承極限轉(zhuǎn)速較低，摩擦系數(shù)高，價(jià)格較貴，N0000型軸承不允許承受Fa；

3.當(dāng)軸承所受A較大時(shí)，可考慮選用30000和70000型軸承，特別是70000型軸承，各種性能指標(biāo)較好，可承受較大的Fr，F(xiàn)a極限轉(zhuǎn)速高，30000型軸承更適合用于中速、重載、受較大Fa的條件；

4.調(diào)心軸承（10000、20000型）、滾針軸承（NA0000型）、推力軸承（50000型）一般只用在有特殊要求時(shí)；

5.有些軸承由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而具有某些特殊功能；

6.有些支承點(diǎn)上同時(shí)受很大的Fr、Fa，對(duì)軸承徑向尺寸有限制時(shí)，可在同一支承點(diǎn)上采用一個(gè)向心軸承和一個(gè)推力軸承分別承擔(dān)Fr。

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4滾動(dòng)軸承產(chǎn)品的性能要求

作為精密的機(jī)械元件，滾動(dòng)軸承的工作性能直接影響到主機(jī)的工作性能；甚至于某些裝在主機(jī)關(guān)鍵部位的軸承的工作性能，幾乎決定了該主機(jī)的工作性能。例如，用于精密光學(xué)坐標(biāo)鏜床主軸上的圓錐滾子軸承B3-706與B3-707，它們的徑向擺動(dòng)達(dá)到0.001~0.0025mm，軸向擺動(dòng)達(dá)到0.002~0.003mm。這就在很大程度上決定了該機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度，即主機(jī)的主要工作性能指標(biāo)。除這種高精密級(jí)軸承外，像耐高溫、耐低溫、防銹、防振、高速、高真空和耐腐蝕等具有特殊性能要求的軸承的質(zhì)量指標(biāo)也都是十分嚴(yán)格的。

一般來說，滾動(dòng)軸承應(yīng)具有高的壽命、低的噪音、小的旋轉(zhuǎn)力矩和高的可靠性這些基本性能。要達(dá)到這些要求，就必須在機(jī)械加工工藝上首先確保軸承零件的以下指標(biāo)：

旋轉(zhuǎn)精度：要求軸承各零件的幾何形狀精度和位置精度不超過幾微米。尺寸精度：要求各零件的尺寸精度在幾微米之軸承零件的工作表面大都是回轉(zhuǎn)體表面。

(2)短而薄軸承零件的宏觀外形不僅具有回轉(zhuǎn)體的圓形表面，而且這些表11

面往往是短而薄的。

由于軸承零件大都是回轉(zhuǎn)體，因此加工機(jī)械就比較單一，絕大多數(shù)為車床和磨床；由于零件比較短，軸向剛度就較好，因此軸向變形可以忽略不計(jì)；由于主要零件的壁厚比較薄，徑向剛度就比較差，因此對(duì)夾緊方法就要有特殊考慮。

5.1.2加工特點(diǎn)

滾動(dòng)軸承零件雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但技術(shù)條件要求很高，這就決定了它有如下加工特點(diǎn)：

(1)精密加工軸承零件絕大部分表面都要經(jīng)過磨削加工，磨削加工表面總面積與零件單件重量的比值，比一般機(jī)械零件要大得多，而且軸承零件的磨削加工尺寸和幾何精度都以μm為單位。尤其是套圈的滾道和滾動(dòng)體的精度更高，還要經(jīng)過超精加工或研磨加工。

(2)多工序加工軸承零件的精度要求高，生產(chǎn)工序必然很多。例如，套圈加工從鍛造到裝配約有20~40道工序；圓柱滾子軸承可達(dá)74道工序；圓錐滾子軸承也有55道工序之多。

(3)成形加工軸承零件的工作表面都是回轉(zhuǎn)成形面，適合于用成形法加工。例如，圓錐滾子軸承內(nèi)圈直擋邊、球面滾子、滾道的鍛造輾壓與車磨等，都是采用成形刀具或仿形板加工的。這就給機(jī)床設(shè)計(jì)與調(diào)整，刀具、砂輪的修整等方面帶來了一系列問題。

5.2滾動(dòng)軸承零件工藝過程的特殊性

5.2.1專業(yè)性

在軸承零件加工中，大量采用軸承專用設(shè)備。例如，圓錐滾子的加工采用圓錐滾子球基面專用磨床各圓錐滾子專用無心外圓磨床；套圈的加工采用滾道專用磨床和擋邊專用磨床；鋼球的加工采用光磨機(jī)、磨球機(jī)以及研磨機(jī)等專用設(shè)備。專業(yè)化的特點(diǎn)還在于軸承零件的專業(yè)生產(chǎn)。例如，保持架廠、微型軸承廠和輕型軸承廠等。

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5.2.2自動(dòng)化

軸承生產(chǎn)的專業(yè)化為其生產(chǎn)自動(dòng)化提供了極大的方便。在生產(chǎn)中，除了采用全自動(dòng)、半自動(dòng)專用機(jī)床外，還采用高度自動(dòng)化的外圓無心磨床、雙端面磨床，以及多刀半自動(dòng)車床和多軸車床等非專業(yè)機(jī)床。尤其在軸承制造企業(yè)正逐漸推廣生產(chǎn)自動(dòng)線。例如，鍛造自動(dòng)線、熱處理自動(dòng)線、磨削自動(dòng)線以及裝配自動(dòng)線等。

5.2.3先進(jìn)性

軸承零件生產(chǎn)工藝的先進(jìn)性，主要表現(xiàn)為大量使用先進(jìn)的機(jī)床、工裝和工藝。從設(shè)備上說，有全自動(dòng)雙擊冷鐓機(jī)、高速鐓鍛機(jī)、超聲波清洗機(jī)、數(shù)控車床，以及微機(jī)控制的各類車床與磨床、控制力內(nèi)圓和外滾道磨床等；從夾具上說，有滑塊式和杠桿式三爪浮動(dòng)卡盤、電磁無心夾具、液壓和氣壓定心夾具等；從工藝上說，有表面強(qiáng)化工藝、超精加工工藝、微電腦控制的保護(hù)氣氛加熱(淬火)，以及可控氣體滲碳工藝、隨機(jī)裝配工藝等。

滾動(dòng)軸承工藝過程的專業(yè)性、自動(dòng)化和先進(jìn)性特征，除滿足了軸承生產(chǎn)的大批量規(guī)模要求，即高生產(chǎn)率外，還滿足了高的加工質(zhì)量和低的生產(chǎn)成本等要求。

6滾動(dòng)軸承生產(chǎn)的一般工藝過程

如前所述，組成滾動(dòng)軸承的零件有外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架。對(duì)于不

同的零件，其加工過程和方法是不同的。對(duì)于同一種零件，若結(jié)構(gòu)、公差等級(jí)不同，其加工過程和方法也有差異。目前中小型普通等級(jí)軸承的生產(chǎn)過程大致相同，如表1.2所示。

表1.2滾動(dòng)軸承生產(chǎn)的一般工藝過程

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7滾動(dòng)軸承套圈車削加工

本處以加工深溝球軸承為例，選擇型號(hào)為6203；基本尺寸：外徑40mm，內(nèi)徑17mm，厚度12mm。毛坯的加工制造和選擇在這里不做詳述。

套圈毛坯制造出來之后主要的加工就要由金屬切削方法來完成了。車削加工通常是整個(gè)套圈切削過程的第一個(gè)環(huán)節(jié)，而不是最終環(huán)節(jié)。一般套圈的內(nèi)外徑和外內(nèi)徑等車削加工就是終加工。

對(duì)套圈來說，一般的車削加工要完成的主要任務(wù)就是：

1.對(duì)一般鍛件毛坯，去除表面堅(jiān)硬的氧化編織層。

2.對(duì)棒料管料，去除多余的金屬量。

3.經(jīng)濟(jì)地取得車削加工的形狀、尺寸和位置精度。

4.對(duì)待加工表面均勻地留有一定深度的留量。

5.加工好輔助表面。

7.1車削加工的內(nèi)容和方法分類

套圈的車削加工具體內(nèi)容就一般而論是指車削外徑、內(nèi)徑、外內(nèi)徑、內(nèi)外徑、端面、滾道、擋邊、斜坡、圓倒角、止動(dòng)槽和油溝等。依產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)內(nèi)型和尺寸，毛坯的制造方法和形狀，加工設(shè)備的類型、性能和精度，生產(chǎn)批量的大小和生產(chǎn)工藝能力等的不同，其車削加工的工作繁簡(jiǎn)程度是不同的。加工方法大致分為兩類，即集中工序車削法和分散工序車削法。

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集中工序車削法，簡(jiǎn)單地說就是在一臺(tái)車床上，采用多種刀具，自動(dòng)按序，同時(shí)用一種或幾種刀具加工套圈的一個(gè)或幾個(gè)表面，在一次循環(huán)中加工好一個(gè)或幾個(gè)套圈的大部分或全部表面。

分散工序車削法就是在一臺(tái)車床上，采用一種或少數(shù)幾種刀具，一次裝夾中，只加工一個(gè)套圈的一個(gè)或少數(shù)的幾個(gè)表面。套圈的全部車削加工需要在幾臺(tái)車床上完成。

圖4集中工序車削法

1—車外徑、粗?jǐn)U2—外徑成形、精擴(kuò)4—切斷(第一件)

5—外溝倒角成形、車端面6—切斷(第二件)

7.2套圈車削時(shí)的位置精度和定位基準(zhǔn)選擇

套圈的位置精度有以下要求：

1.徑向基準(zhǔn)面(外圓、內(nèi)孔)要與軸向基準(zhǔn)面(基準(zhǔn)端面)垂直。

2.滾(溝)道表面的回轉(zhuǎn)軸線要與徑向基準(zhǔn)面同軸。

3.溝道對(duì)稱面要與基準(zhǔn)端面平等。

4.兩端面要相互平行。

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圖5基準(zhǔn)端面

7.2.1用管料車削外圈

如圖6所示，管料質(zhì)量和車床性能一般，車削需分粗、精加工來進(jìn)行。

圖6六軸自動(dòng)車床用管料車削外圈

工位1，進(jìn)行粗加工，以套圈端面作為基準(zhǔn)，其端面軸線與車床中心軸線重合，橫刀架車削外徑，縱刀架用扁鉆擴(kuò)內(nèi)徑。

工位2，進(jìn)行精加工，橫刀架用成形車刀同時(shí)完成外徑和四個(gè)外倒角的加工，縱刀架用擴(kuò)孔鉆精擴(kuò)內(nèi)徑完成套圈外內(nèi)徑的加工。

工位3，橫刀架車削第一個(gè)外圈的基準(zhǔn)端面，縱刀架用成形車刀完成第一個(gè)外圈的外溝和兩個(gè)內(nèi)倒角的加工。

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工位4，用橫刀架切下第一個(gè)外圈。

工位5，橫刀架車削第二個(gè)外圈的基準(zhǔn)端面，縱刀架用成形車刀完成第二個(gè)外圈的外溝和兩個(gè)C7220車床車削內(nèi)圈

工序1，由套圈毛坯的一個(gè)端面和內(nèi)外徑定位夾緊后，車出一個(gè)端面，完成鏜孔和兩個(gè)倒角。

工序2，以兩個(gè)基準(zhǔn)面定位，用上刀架仿形車出內(nèi)外徑和溝道，車出內(nèi)倒角，下刀架車出另一個(gè)端面和外倒角。

7.3車削套圈的尺寸公差及余量的確定

軸承套圈的余量和公差不是固定不變的，是隨著生產(chǎn)條件的變化而變化的。套圈的余量及公差受到車削加工、磨削加工等生產(chǎn)率和加工質(zhì)量?jī)蓚€(gè)相互對(duì)立因素的制約。這里給出《余量及公差標(biāo)準(zhǔn)》中的表3~1和表3~2。

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查表可得深溝球軸承6203的外圈車削余量為0.2mm，最大極限偏差為0.15mm；內(nèi)圈車削余量為0.25mm，最小極限偏差為0.15mm。

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7.4套圈車削加工的切削用量

切削用量涉及切削速度v、進(jìn)給量f(或進(jìn)給速度vf)和背吃刀量ap。它們要受到工件材料、刀具材料和其他技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的制約，不能任意選取。

由于套圈的車削加工表面大多是一次進(jìn)給車完，所以套圈尺寸和毛坯類型、尺寸一定，實(shí)際背吃刀量ap就已定了。這里只給出切削速度v和進(jìn)給量f的數(shù)據(jù)。如表1.3、表1.4所示。

表1.3車削軸承套圈的進(jìn)給量(單位:mm/r)

表1.4車削加工套圈的切削速度(單位:mm/r)

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7.5套圈車削加工所用的夾具

選擇應(yīng)用較廣泛的楔式三爪自動(dòng)定心卡盤，如圖8所示。

圖8楔式三爪自動(dòng)定心卡盤

卡盤由盤體1、楔心套2、卡盤爪3、緊固螺釘4、T形塊5、滑塊座6和連接螺釘7等組成。一般工作時(shí)是與卡盤爪3組合使用的。當(dāng)楔心套2被帶動(dòng)前后移動(dòng)時(shí)，就通過6和5帶動(dòng)卡盤爪實(shí)現(xiàn)夾緊或放松動(dòng)作。

8套圈的熱處理工序

軸承套圈熱處理工序有正火、退火、回火、附加回火以及冷處理等，各工序?qū)S承套圈材料性能的影響不同，所處在套圈整個(gè)工藝流程中的位置也不同。具體工序?yàn)椋汗芰匣虬袅?-鍛造--正火--球化退火--車加工成型--軟磨（主要針對(duì)溝道）--淬火--回火--粗磨--二次回火（不一定需要，旨在消除磨削應(yīng)力）--精磨--成品。

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9套圈的磨削

軸承套圈經(jīng)過熱處理之后，表面硬度提高了，不能用車削方法加工。為了使套圈各工作表面得到所要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，熱處理后還必須進(jìn)行磨削加工。

9.16203軸承套圈的磨削過程

9.1.16203外圈磨削過程如表1.5所示(參見圖9)。

圖96203外圈工序簡(jiǎn)圖a)車削后尺寸b)磨削后尺寸

表1.56203外圈磨削加工過程

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9.1.262036203b)磨削后尺寸

表1.66203內(nèi)圈磨削加工過程

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9.2套圈磨削用夾具

這里使用的是單極式電磁無心夾具，如圖11所示。

圖11單極式電磁無心夾具

1—磁極2—磁盤3—端蓋4—半圓盤5—鐵心6—線圈

7—夾具體8、10—可動(dòng)支承座9—支承11—螺栓12—螺母

轉(zhuǎn)動(dòng)部分用來驅(qū)動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)并限制了工件定位的3個(gè)自由度。它包含的零件有：鐵心5、磁盤2、磁極1以及若干緊固螺釘。轉(zhuǎn)動(dòng)部分通過鐵心安裝并連接24

在機(jī)床主軸端部。

固定部分用來安裝線圈并使工件徑向定位。它包括的零件有：夾具體7、可動(dòng)支承座8和10、支承9、半圓盤4、端盤3以及密封和若干緊固螺釘。線圈6安裝在夾具上的線圈框切料和送料壓緊材料，退出切料刀25

沖壓成形推出球坯

圖12鋼球毛坯鐓壓過程

1—送料輪2—進(jìn)料管3—切料筒4—切料刀5—擋塊

6—原材料7—沖頭8—凹模9、10—推出桿

10.2鋼球加工余量的確定

1鋼球毛坯加工對(duì)總余量的影響

鋼球毛坯是由原材料切斷后直接鐓壓成形的，因此，原材料表面缺陷必然會(huì)以某種程度遺留在鋼球毛坯表面上。生產(chǎn)實(shí)踐表明，若原材料按冷拉鋼技術(shù)條件允許脫碳層為其直徑的1％的話，則鐓壓成球坯后，在球坯環(huán)帶附近的脫碳層深度，對(duì)于球形球坯，為原脫碳層深度的1.8~2倍。

對(duì)于球形球坯，毛坯加工對(duì)總余量的影響量(mm)為

球坯=2d(1.8~2)％=d(3.6~4)％

即Z1=d(3.6~4)/100

式中Z1—熱處理前鋼球加工余量(mm)；

d—冷拔鋼材直徑(mm)。

2熱處理加工對(duì)總余量的影響

熱處理時(shí)可能產(chǎn)生的缺陷有脫碳、碰傷和變形等，這些缺陷層深度和熱處理工藝與設(shè)備有關(guān)。在普通熱處理時(shí)，缺陷層深度一般在0.09~0.15mm范圍內(nèi)。

對(duì)于普通熱處理：

Z2=2(0.09~0.15)=0.18~0.30mm

3硬磨加工對(duì)總余量的影響

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硬磨加工后，鋼球表面會(huì)產(chǎn)生磨痕、斑點(diǎn)等小缺陷。這些小缺陷深度多在0.01~0.02mm范圍之Zw—鋼球加工總余量，即球坯總留量(mm)；

Kz—鋼球余量綜合系數(shù)。

11保持架加工

這里采用普通壓力機(jī)沖壓的浪形保持架。其工藝過程如下圖所示：

備料裁環(huán)成形

整形