高精度轴承紧定套加工方法技术

本发明专利技术公开了一种高精度轴承紧定套加工方法，包括以下步骤（１）消除工件内应力退火；（２）加工基准面；（３）用车床车液压自动卡盘卡爪；（４）调整液压油缸的卡紧力，消除主轴游隙，能保证切削，油缸卡紧力是通过液压油箱内的溢流阀和液压阀调整，油压从１帕至４帕范围；（５）采用机卡可转位刀具，刀片材料１／Ｔ１５，碳化钛涂层，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。配套本发明专利技术高精度轴承紧定套、轴承运转平稳，无振动噪音，轴承使用寿命平均可以提高３０％－１００％。

【技术实现步骤摘要】

-本专利技术属于机械基础零部件的金属切削加工
，尤其涉及一种高精 度轴承紧定套加工方法。
技术介绍
紧定套产品属于滚动轴承的一个附件，它是与带内锥孔的轴承配套应用 的，主要应用在不承受大的轴向力，及不带轴肩的多支点光轴上。其结构优势:轴承磨损后拆装十分便捷，不会对装配轴肩造成损伤，大大降低了对轴肩 加工的精度要求。滚动轴承属于互换性机械基础零部件，其内径、外径、游隙精度要求很 高，所以与之配套应用的紧定套精度也必须很高。国内第一家生产轴承紧定套的专业厂家。豫西轴承厂紧定套分厂成立于 一九八三年，当年产量只有一万套左右，随着我国机械工业的发展，至目前 全国大约有紧定套专业生产厂家50多户，产量大约在500万套左右，产值大 约7000万元左右。国内现有加工工艺方法如下毛坯采用无缝钢管；外锥面和内径均采用 普车床或数控车床、粗车；之后用磨床粗磨，精磨外锥面和内径的加工工艺 方法。现行工艺方法的优点是表面光洁度高，可以达到Ra《0. 8，满足国标要求， 最大的缺点是不能加工高精度要求的产品，影响紧定套性能和寿命的关键项目壁厚差KD。，只能达到国标要求，即KD。《0.03。而国标精度标准只能满足 速度低，精度不高，负荷小的机械设备要求，对于像风机行业、压縮机行业、 高精度的纺织机械等，转速高，负荷大，精度高，就必须配套高精度轴承紧 定套产品。目前，我国高精度轴承紧定套产品全部从国外进口，主要进口瑞 典SKF品牌产品、德国FAG品牌、日本NSK品牌等，目前本专利技术技术生产的 SHFC品牌产品，其精度完全达到SKF品牌水平，其强度、抗蚀性能方面大大 超过SKF品牌水平。一、 高精度轴承紧定套加工的技术难点 1、 卡紧变形如图l所示，产品型号A213，产品属于薄壁衬套，螺纹底部厚度只有1.42mm， 锥面大端处厚度为3.58mm，选用无缝管毛坯，型号为(1)70*6，所以要保证正常 切削，机床三爪卡盘就必须卡牢，卡紧力越大，变形量就越大。加工完成卸 下工件，消除了卡紧力，变形又复原了，所以加工的精度就变了。 2 、 机床主轴轴承必要的径向游隙机床主轴的轴承是很精密的， 一般选用P4、 P2级精度，圆柱滚子轴承的 径向游隙(CN)标准是，尺寸段100-120，游隙最小0.05，最大0.09因为主轴轴承存在径向游隙，切削时，切削力作用，主轴旋转中心就必 须产生位移量，加工工件的壁厚差值就是主轴中心位移量的2倍，即产品壁 厚差值=2*主轴偏移量。3、 切削力造成工件旋转中心的偏移变形量机床三爪卡盘用螺钉固定在主轴短圆锥轴端上，管料毛坯装卡在卡盘上， 相当于一个悬壁梁，是一个弹性系统，因此，金属切削产生的径向力必然使得工件的旋转中心偏移，其偏移量与切削力大小成正比，加工零件产生的壁厚差是工件偏移量的2倍。不难看出，如果工件整个系统是刚性的，工件的旋转中心也是不变的，这样才能加工出壁厚差为"0"的产品。圆锥面和内孔面的不圆度为"0"的理想产品，这是最理想的状态，实际是不可能的，我们要做的工作就是创造接近理想状态的加工条件，只有这样加工产品的精度才会接近理想的状态，达到高精度水平。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够生产高精度轴承紧定套的加工方法。本专利技术的技术方案是 一种，包括以下步骤(1) 消除工件内应力退火将待加工的无缝钢管毛坯放入井式电阻炉内，升温至65(TC—80(TC，保温1—2小时，随炉冷却至20(TC以下出炉；(2) 加工基准面用车床刀具加工基准面使基准面的不圆度《0. 03;(3) 用车床车液压自动卡盘卡爪使三个卡爪的车削直径小于被夹工件直径O.lmm，采用软爪，三个软卡爪的弧面长度不小于基准面周长的1/3;(4) 调整液压油缸的卡紧力，消除主轴游隙，能保证切削，油缸卡紧力是通过液压油箱内的溢流阀和液压阀调整，油压从1帕至4帕范围；(5) 采用机卡可转位刀具，刀片材料1/T15，碳化钛涂层，正前角i=10Q-15Q,后角o^5:8、副偏角(t)45 (6) 工件的加工顺序数控机床自动刀架四工位加工顺序如下① 工位车端面两次走刀，粗车一次，精车一次② 工位粗车内径二次走刀③ 工位车外锥面二次走刀，粗车一次，精车一次④ 工位精车内径 一次走刀本专利技术具有很大的经济效益和社会效益1、 目前我国纺机行^^、风机行业、压縮机行业等高速度大负荷轴承配套的紧定套，全部是从国外进口的，每年进口的数量不算多，大约在4000万元左右，但价值很高，价格一般均超过国产普通产品的7-10倍，以无锡达凯印染机械有限公司配套的AH3222退卸衬套为例，进口瑞典SKF品牌产品单价560元/套，而我国的产品售价78元/套。进口 SKFH309紧定套产品价格75元虔。而我国产品售价7.7元虔。2、 完全可以替代传统老的工艺方法，省掉粗磨外锥面；精磨内径；精磨外锥面三道工序，可以降低成本15%左右。3、 配套高精度轴承紧定套、轴承运转平稳，无振动噪音，轴承使用寿命平均可以提高30%-100%。附图说明图1为高精度轴承紧定套结构示意图，图2为车基准面图，图3为自动卡盘卡爪卡紧工件图，图4为调整液压油缸的卡紧力消除主轴游隙局部原理图。具体实施方式生产高精度轴承紧定套的加工技术方法
本专利技术总的工艺方法，采用数控机床一次装卡成型工艺。以加工H318为例，如图2所示选用管料毛坯，管料外径小95，内径d)76，宽度B产68本专利技术的加工方法如下1、 消除内应力退火-30KW井式电阻炉，升温73(TC，保温1.5小时，随炉冷却至200°C以下出炉。2、 加工基准面如图2所示(i)93+u基准面不圆度《0.033、 车液压自动卡盘卡爪三个卡爪的车削直径^)92-0.1，采用软爪，三个软卡爪的弧面长度不小于基准面周长的1/3，加H318型号不小于33mm，卡持长度22mm。从图3中可以看出，工件8的卡紧基准面(i) 93必须首先加工满足一定要求，不圆度《0.03，液压卡盘三个软爪i、 n、 m也要车到满足要求，不圆度《0.1，而直径车至(b92，小于工件基准面直径，这样由原卡盘上的三爪三点A卡紧工件而变成本专利技术卡盘三爪六点(1、 2、 3、 4、 5、 6)卡紧工件，相同的卡紧力，工件变形量减少一倍，而且变形量均等，这是保证工件加工达到高精度形位公差要求的技术保证，也就是说工件卡紧基准面不圆，卡爪的三个卡紧面不圆，都不能加工出高精度的产品。目前国内专业生产轴承紧定套企业，都是不加工基准面，而是无缝钢管毛面直接卡紧加工，而卡紧方式是三爪卡盘手工卡紧办法，卡紧力无法控制，卡紧面很窄，工件变形很大，因而加工产品形位公差精度很低。4、 调整液压油缸的卡紧力，消除主轴游隙，能保证切削，卡紧力越小越好。从图4中可知，卡紧油缸给主轴14向后端一个拉力p，就使得床头箱IO中的轴承内套13的内沟道右侧弧面把钢球12紧紧压在轴承外套11左沟道弧面上，达到消除轴承旋转游隙的目的。CAK6150Dj机床主轴应用的轴承型号为7019AC.P5级，单列角接触球轴承a角25人油缸卡紧力是通过液压油箱内的溢流阀和液压阀调整，油压从1帕至4帕范围。5、 采用机卡可转位刀具，刀片材料1/T15，碳化钛涂层，正前角产10G-15 后角c^5、8 副偏角②-15e6、 合理的加工顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度轴承紧定套加工方法，其特征是：包括以下步骤　（１）消除工件内应力退火：　将待加工的无缝钢管毛坯放入井式电阻炉内，升温至６５０℃－８００℃，保温１－２小时，随炉冷却至２００℃以下出炉；　（２）加工基准面：　用 车床刀具加工基准面使基准面的不圆度≤０．０３；　（３）用车床车液压自动卡盘卡爪：　使三个卡爪的车削直径小于被夹工件直径０．１ｍｍ，采用软爪，三个软卡爪的弧面长度不小于基准面周长的１／３；　（４）调整液压油缸的卡紧力，消除主 轴游隙，能保证切削，油缸卡紧力是通过液压油箱内的溢流阀和液压阀调整，油压从１帕至４帕范围；　（５）采用机卡可转位刀具，刀片材料１／Ｔ１５，碳化钛涂层，正前角ｒ＝１０°－１５°，后角α＝５°－８°，副偏角ф＝１５°；　（６）工件的 加工顺序：　数控机床自动刀架四工位加工顺序如下：　①工位：车端面：两次走刀，粗车一次，精车一次　②工位：粗车内径：二次走刀　③工位：车外锥面：二次走刀，粗车一次，精车一次　④工位：精车内径：一次走刀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鄂锦，鄂刚，
申请(专利权)人：鄂锦，鄂刚，
类型：发明
国别省市：41[]