精密转盘轴承外圈磨削加工工艺改进

介绍转盘轴承的磨削工艺改进

精密小转盘轴承的磨削加工工艺改进

赵景周

（洛阳LYC 轴承有限公司 河南洛阳 471003）

摘要:介绍精密小转盘轴承外圈在磨削加工中出现的由于工艺基准磨损变形造成废品的问题，分析阐述造成这一问题的原因。指出解决这一问题的方法。

关键词: 精密转盘轴承外圈在磨削加工中出现的由于工艺基准磨损变形原因分析；解决办法；

中图分类号： TH133。33；TC 文献标识码：B 文章编号：1000-3762（ ）-5278

1 问题提出：

加工某重点精密小转盘轴承外圈时,由于产品精度要求高、磨削表面多、磨削的加工循环次数多、且磨削加工的定位表面又小，致使在磨削加工的后期出现了由于磨削加工的工艺基准磨损变形造成产品变废的严重后果。为解决这一问题，避免以后不再发生类似事件，我们对此问题进行了分析研究，以便寻找出解决办法。 2 原因分析：

针对上述出现的实际问题,我们对该轴承套圈的结构特性、材料的金属性能和磨加工工艺流程及加工方法进行了跟踪综合分析:

首先该轴承的结构特性是轴承大外径带有小模数齿圈的四点接触球转盘轴承.整个外圈体积大、重量重。磨加工定位基准是产品的小外径。宽度只有10mm宽。（具体结构件图一）

其次该轴承的原用材料是渗碳钢—钢20CrMoTi(低碳钢、亚共析钢)，含碳量低。由于其结构特点和使用的特殊性,正常热处理难于达到理想的机械，组织性能。为了获得表面硬度高心部韧性好的机械组织性能，适应冲击载荷大的工作环境，其热处理采用的是整体的渗碳-淬火工艺。由于采用了整体的渗碳-淬火热处理工艺，造成外齿圈的小模数轮齿整体淬透，影响了轮齿的强度和韧性。为了解决这一问题选择了中碳钢40Cr这一材料。采用表面淬火（轮齿和沟道表面淬火）的热处理工艺。

进而该产品的磨加工工艺流程是：外套：初磨窄端面 – 初磨宽端面 – 初磨外径 – 初磨外沟道 —附加回火 —滚齿—表面淬火—附加回火– 细磨窄端面 – 细磨宽端面 – 终磨小外径 – 细磨外沟道 — 磨外内径–终磨窄端面 – 终磨宽端面—终磨外沟道—精磨外沟道（配套）—超精外沟道 – 清洗,退磁,防锈—磨齿。 3 解决对策 ：通过上述分析，发现作为加工定位基准的产品小外径没有进行表面热处理硬化处理，是硬度较低的表面。加工定位基准硬度低，产品自重大，磨削加工过程中磨损严重。外圈小外径自终磨到终检该表面作为工艺基准使用了五次，使用次数多，使用时间长。特别是精磨外沟道由于测量误差大，产品“-”游隙 配制难度大，配磨次数多，支点接触面积小，硬度低，产品质量大，摩擦大，从而造成表面磨损严重，影响磨削精度。针对这些问题我们决定采取下列方法。

3.1 提高磨削加工工艺基准的硬度，进而提高增加其的耐磨性；

在上述的工艺加工过程中，该材料采用的是表面淬火热处理。在热处理工序中只是对作为轴承的关键部位：滚道和外齿轮的轮齿采取了表面淬火的硬化处理。没有对作为磨削加工的定位基准的小外径采取表面淬火处理，致使其硬度低，耐磨性差。

3.2 修改套圈的磨削加工工艺

套圈的原磨削加工流程：外圈:初磨端面 –– 初磨大外径 – 初磨大外径 – 初磨外沟道 – 附加回火—滚齿–附加回火- 细磨端面 –– 终磨小外径 – 细磨外沟道–附加回火- 终磨端面 – 终磨外沟道（配游隙）– 超精外沟道 — 清洗,退磁,防锈 — 磨齿

套圈的现用磨削加工流程：外圈:初磨端面 –– 初磨大外径 – 初磨大外径 – 初磨外沟道 – 附加回火—滚齿–附加回火- 细磨端面 –– 细磨小外径 – 细磨外沟道–附加回火- 终磨端面 – 终磨小外径 - 终磨外沟道（配游隙）– 超精外沟道-- 清洗,退磁,防锈 – 磨齿的加工工艺过程。新工艺流程比原有的工艺流程增加了终磨小外经工序。从而使套圈的加工定位基准使用次数减少了一个循环3个工序。

3.3 提高工艺基准的表面积：

产品的小外径

3.4 改变工艺基准

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