一种薄壁轴承外圈加工变形抑制方法技术

本发明专利技术公开了一种薄壁轴承的外圈加工变形抑制方法，包括如下步骤：设置工件转速、砂轮转速及进给量这三个加工参数的实验值；对轴承外圈进行磨削加工；对轴承外圈进行变形检测、表面质量检测和加工效率检测；确定抑制变形加工实验参数；建立加工实验参数数据库；根据加工需求调用数据库加工实验参数。本发明专利技术从磨削加工实验参数方面抑制薄壁轴承外圈磨削加工产生的变形，方法简便，效率高；本发明专利技术在抑制变形的同时，考虑了磨削加工对轴承外圈表面粗糙度的影响，保证磨削加工后的薄壁轴承外圈达到生产标准要求；本发明专利技术建立NCF1856V.01型薄壁轴承外圈加工实验参数数据库，根据需求提取加工实验参数，方便快捷。方便快捷。方便快捷。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁轴承外圈加工变形抑制方法


[0001]本专利技术属于轴承制造领域，具体为一种薄壁轴承的外圈加工变形抑制方法。

技术介绍

[0002]薄壁轴承因具备高精度、轻量化、低噪音及较强承载力等特点，被广泛应用于谐波减速器。而轴承外圈作为轴承的关键组成部件，对轴承的整体性能以及使用寿命有较大的影响。在轴承外圈加工过程中，磨削是最重要的机加工环节，该步骤加工质量好坏对后续加工环节及轴承整体的性能都有十分重要的影响。薄壁轴承由于外圈壁厚较小，在磨削过程中极易发生变形，影响后续的加工生产环节。此外，变形严重的轴承外圈会被直接归类为废品，影响生产效益。因此，如何抑制薄壁轴承外圈变形是加工过程中亟需解决的问题。
[0003]现有解决薄壁轴承外圈变形的方法主要是在热处理环节进行干预。专利CN 109593948A公开了一种减少GCr15钢制轴承外圈磨削变形的热处理方法，对淬火冷却马氏体进行热清洗和冷清洗，使淬火后的组织残余奥氏体进一步转变，增加尺寸稳定性，冷清洗后进行低温回火减少淬火冷却过程中产生的组织应力，从而减少轴承外圈的变形。该方法是从热处理环节对变形进行抑制，不能解决后续磨削过程中产生的变形。专利CN 101328531 A公开了一种解决轴承外圈磨削变形的方法，该方法通过加热保温等环节，将保护气氛或可控气氛的碳势控制在0.6％
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1.1％，并进行淬火、回火等后续操作，使轴承外圈表面不再出现脱贫碳层，获得均匀的表面压应力，从而抑制轴承外圈的变形。该方法同样是从热处理环节抑制变形，后续磨削环节产生的变形无法解决。
[0004]此外，专利CN 112192322 A公开了一种轴承外圈的防变形打磨工艺，该工艺包括预热处理、粗磨、一次加热处理、精磨、二次加热处理、清洗及抛光工艺。通过多次加热处理充分释放加工应力，减小轴承外圈变形。该工艺能在一定程度上减小轴承外圈磨削过程中产生的变形，但工艺较为繁琐，加工效率低下。此外，在朱鑫波等人的研究论文中提出了一种薄壁轴承外圈内、外径面加工工艺的改进方法，通过在车轮廓前增加粗车毛坯、车轮廓后增加去应力工序以及改变装夹方式等措施，以实现减小加工变形的目的，但增加工序较多，生产成本高，效率低下。
[0005]现有抑制外圈变形的方法多聚焦于热处理工艺环节，且抑制方法较繁琐、成本高。针对外圈磨削加工过程中的变形，目前尚没有较好的方法对变形进行抑制。

技术实现思路

[0006]为了解决目前存在的技术问题，本专利技术聚焦于轴承制造中的机加工环节，旨在提出一种薄壁轴承的外圈加工变形抑制方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种薄壁轴承的外圈加工变形抑制方法，包括如下步骤：
[0009]A、设置加工实验参数
[0010]设置工件转速、砂轮转速及进给量这三个加工参数的实验值。
[0011]在磨削实验时，在保障砂轮使用寿命及操作安全性基础上，选择加工实验参数的最大值及最小值，均匀间隔设置中间值。将实验工件转速设计为45、55、65r/min三组；将砂轮转速设计为1500、2000、3000r/min三组；将砂轮的进给量设计为0.07、0.10、0.14mm/min三组。对以上三个加工实验参数的不同数据进行实验，共设计9组加工实验，设计去除量均为0.19mm，每组实验参数如下：
[0012]关注工件转速1组：工件转速45r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.07mm；
[0013]关注工件转速2组：工件转速55r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.07mm；
[0014]关注工件转速3组：工件转速65r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.07mm；
[0015]关注砂轮转速1组：工件转速55r/min、砂轮转速1500r/min、进给量0.07mm；
[0016]关注砂轮转速2组：工件转速55r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.07mm；
[0017]关注砂轮转速3组：工件转速55r/min、砂轮转速3000r/min、进给量0.07mm；
[0018]关注进给量1组：工件转速55r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.07mm；
[0019]关注进给量2组：工件转速55r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.10mm；
[0020]关注进给量3组：工件转速55r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.14mm；
[0021]B、对轴承外圈进行磨削加工
[0022]在磨削加工前，检测并记录各实验件初始的轴承外圈椭圆度大小；按照步骤A确定的9组实验参数对轴承外圈进行磨削加工；
[0023]C、对轴承外圈进行检测
[0024]对不同组别加工实验参数磨削加工后的轴承外圈进行检测，检测包括以下步骤：
[0025]C1、变形检测：检测并记录各实验件轴承外圈椭圆度大小；
[0026]C2、表面质量检测：对各实验件轴承外圈的内表面加工部位进行粗糙度测量；
[0027]C3、加工效率检测：记录从磨削开始至磨削加工整个加工过程的所用时间。
[0028]D、确定抑制变形加工实验参数
[0029]将轴承外圈椭圆度小于0.026mm的实验件的加工实验参数组作为满足加工抑制变形要求的加工实验参数组。通过实验，共有5组加工实验参数满足加工抑制变形要求，分别是关注工件转速2组、关注工件转速3组、关注砂轮转速2组、关注进给量1组、关注进给量2组。
[0030]E、建立加工实验参数数据库
[0031]根据步骤D确定的5组满足加工抑制变形要求的加工实验参数，建立加工实验参数数据库。将磨削加工实验参数与加工变形量、加工质量、加工效率关联。后续根据加工需求调用数据库加工实验参数，所述加工需求为：变形量最小；加工效率最高；表面质量最好。
[0032]进一步地，步骤D确定的满足加工抑制变形要求的最优加工实验参数为：工件转速：55r/min；砂轮转速：2000r/min；进给量：0.10mm/min。
[0033]与现有技术及设备相比，本专利技术的有益效果是：
[0034]1、本专利技术在从磨削加工实验参数方面抑制薄壁轴承外圈磨削加工产生的变形，方法简便，效率高；
[0035]2、本专利技术在抑制变形的同时，考虑了磨削加工对轴承外圈表面粗糙度的影响，保证磨削加工后的薄壁轴承外圈达到生产标准要求；
[0036]3、建立了NCF1856V.01型薄壁轴承外圈加工实验参数数据库，根据需求提取加工
实验参数，方便快捷。
[0037]4、本专利技术虽然是针对NCF1856V.01型薄壁轴承外圈提出的变形抑制方法，但对其他类型的薄壁轴承外圈变形抑制具有参考作用。
附图说明
[0038]图1为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0039]为进一步理解NCF1856V.01薄壁轴承外圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁轴承的外圈加工变形抑制方法，其特征在于：包括如下步骤：A、设置加工实验参数设置工件转速、砂轮转速及进给量这三个加工参数的实验值。在磨削实验时，在保障砂轮使用寿命及操作安全性基础上，选择加工实验参数的最大值及最小值，均匀间隔设置中间值。将实验工件转速设计为45、55、65r/min三组；将砂轮转速设计为1500、2000、3000r/min三组；将砂轮的进给量设计为0.07、0.10、0.14mm/min三组。对以上三个加工实验参数的不同数据进行实验，共设计9组加工实验，设计去除量均为0.19mm，每组实验参数如下：关注工件转速1组：工件转速45r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.07mm；关注工件转速2组：工件转速55r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.07mm；关注工件转速3组：工件转速65r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.07mm；关注砂轮转速1组：工件转速55r/min、砂轮转速1500r/min、进给量0.07mm；关注砂轮转速2组：工件转速55r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.07mm；关注砂轮转速3组：工件转速55r/min、砂轮转速3000r/min、进给量0.07mm；关注进给量1组：工件转速55r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.07mm；关注进给量2组：工件转速55r/min、砂轮转速2000r/min、进给量0.10mm；关注进...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭江，赵勇，龙鹏宇，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：