一种特大型双列调心滚子球面轴承外圈滚道的加工方法技术

本发明专利技术提出了一种特大型双列调心滚子球面轴承外圈滚道的加工方法，包括以下步骤：步骤一、环坯淬火；步骤二、硬车，利用车床对环坯滚道面进行车削；步骤三、偏磨，环坯绕自身轴线做回转运动，将砂轮置于环坯的内孔位置，使砂轮轴线与环坯轴线处于垂直且不相交的状态，且砂轮的轴线位于环坯水平方向的中心平面内；砂轮在转动的情况下，本发明专利技术在环坯滚道面经过车削加工之后，先采用砂轮偏磨的方式对滚道面进行磨削，偏磨完成后，再利用范成法对滚道面磨削至指定尺寸，由于采用偏磨方式对滚道面大部分余量进行磨削，具有磨削速度快的优点，且偏磨能够减少砂轮与工件之间的接触面积，避免工件磨削过程中产生烧伤，同时可大大提高加工效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种特大型双列调心滚子球面轴承外圈滚道的加工方法


[0001]本专利技术属于轴承滚道磨削加工
，具体涉及一种特大型双列调心滚子球面轴承外圈滚道的加工方法。

技术介绍

[0002]特大型调心滚子轴承的典型使用场景为风力发电机的主轴轴承，其配置方式有在主轴上布置单个主轴承和布置两个主轴承两种方式。另外，还可以用于其他场景，例如水泥行业、冶金行业和重工行业等重载荷或振动载荷应用工况。
[0003]特大型双列调心滚子球面轴承外圈滚道是位于轴承外圈的内壁位置，其滚道面为球面，在外圈环坯经过淬火后，随即对滚道面加工，现有的加工方式是先进行车削，然后利用范成法将滚道面磨削成型。然而，由于这种特大型双列调心滚子球面轴承的外形尺寸大（环坯直径为1200mm
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1500mm，环坯高度为400mm
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500mm），范成法对于这种大型球面的磨削加工会存在效率低下的问题，并且，砂轮在磨削时，与工件之间的接触面较大，导致磨削部位散热效果不好，存在工件烧伤的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种特大型双列调心滚子球面轴承外圈滚道的加工方法，在环坯滚道面经过车削加工之后，先采用砂轮偏磨的方式对滚道面进行磨削，偏磨完成后，再利用范成法对滚道面磨削至指定尺寸，由于采用偏磨方式对滚道面大部分余量进行磨削，具有磨削速度快的优点，且偏磨能够减少砂轮与工件之间的接触面积，避免工件磨削过程中产生烧伤的问题。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：一种特大型双列调心滚子球面轴承外圈滚道的加工方法，包括以下步骤：步骤一、环坯淬火；步骤二、硬车，利用车床对环坯滚道面进行车削；步骤三、偏磨，环坯绕自身轴线做回转运动，将砂轮置于环坯的内孔位置，使砂轮轴线与环坯轴线处于垂直且不相交的状态，且砂轮的轴线位于环坯水平方向的中心平面内；砂轮在转动的情况下，使砂轮沿自身轴线向环坯内壁方向运动，并最终使砂轮与环坯内壁接触从而实现对滚道面的磨削；步骤四、正磨，调整砂轮角度，使得砂轮轴线与环坯轴线垂直且相交，并且砂轮轴线位于环坯水平方向的中心平面内，在该状态下，环坯绕自身轴线做回转运动，砂轮旋转并沿自身轴线向环坯内壁方向运动，使砂轮与环坯内壁接触从而完成滚道面的磨削。
[0006]所述步骤一中，环坯在经过淬火后的硬度为HRC56
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60，滚道面剩余留量为1.5mm
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2.5mm。
[0007]所述步骤二中，滚道面在经过车削后剩余留量为0.3mm。
[0008]所述步骤三中，环坯在经过偏磨后，滚道面的剩余留量为0.01
‑
0.05mm。
[0009]所述环坯内壁的滚道面为球形面，球形面的球心位于环坯水平方向的中心平面上，且球心与环坯的轴线相交。
[0010]其中，设置步骤三的目的，是由于环坯在经过车削加工后，其滚道面的剩余留量为0.3mm，若直接采用正磨的工序，则会由于环坯尺寸大、砂轮与环坯接触面大而造成磨削时间的延长，又由于时间过长，会导致滚道面位置出现烧伤的问题，既造成工序时间的延长，也无法满足滚道面的质量要求，甚至造成工件报废的问题。因此，在正磨之前，设置偏磨工序将滚道面的大部分留量进行初步磨削，在该工序的磨削过程中，砂轮与环坯内壁滚道面具有接触面小的特点，因而能够提高磨削过程中砂轮和环坯的旋转速度，继而缩短该过程的工作时间，与此同时，由于接触面小、工作时间短，能够避免工件的烧伤问题，又由于依然采用磨削的方式对滚道面进行加工，能够满足工件对于滚道面的粗糙度要求，为后续正磨提供了加工基础。因此，在总体上，设置偏磨工序具有工作效率高、滚道面不易烧伤、滚道面精度高的优点。
[0011]本专利技术的有益效果为：本专利技术在环坯滚道面经过车削加工之后，先采用砂轮偏磨的方式对滚道面进行磨削，偏磨完成后，再利用范成法对滚道面磨削至指定尺寸，由于采用偏磨方式对滚道面大部分余量进行磨削，具有磨削速度快的优点，且偏磨能够减少砂轮与工件之间的接触面积，避免工件磨削过程中产生烧伤，同时可大大提高加工效率。
附图说明
[0012]图1为本专利技术偏磨时的工作状态立体图；图2为本专利技术偏磨时的俯视工作状态图；图3为本专利技术偏磨时环坯与砂轮的爆炸视图；图4为本专利技术正磨时的工作状态立体图；图5为本专利技术正磨时的俯视工作状态图；图6为本专利技术正磨时的剖视图；图7为本专利技术正磨时环坯与砂轮的爆炸视图。
[0013]图中标记：1、环坯；101、滚道面；2、砂轮。
具体实施方式
[0014]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的详细说明。
[0015]如图所示，一种特大型双列调心滚子球面轴承外圈滚道的加工方法，包括以下步骤：步骤一、环坯1淬火，环坯1材质可采用GCr15SiMn、GC18Mo或42GrMo，其中，淬火方式为中频淬火，环坯1在经过淬火后的硬度为HRC56
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60，滚道面101剩余留量为1.5mm
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2.5mm，该淬火的具体工艺属于现有技术中的常规技术手段，在此不做过多赘述。
[0016]步骤二、硬车，利用车床对环坯1滚道面101进行车削，车床可采用数控车床，在车削过程中，不仅对滚道面101进行车削，还可以对环坯1其他表面予以车削，在车削完成后，滚道面101的剩余留量为0.3mm，剩余的0.3mm留量采用后续砂轮2进行磨削加工。
[0017]步骤三、偏磨，环坯1绕自身轴线c做回转运动，将砂轮2置于环坯1的内孔位置，使
砂轮2轴线l与环坯1轴线c处于垂直且不相交的状态，且砂轮2的轴线l位于环坯1水平方向的中心平面γ内；砂轮2在转动的情况下，使砂轮2沿自身轴线l向环坯1内壁方向运动，并最终使砂轮2与环坯1内壁接触从而实现对滚道面101的磨削；如图1
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3所示，所要磨削的环坯1内壁滚道面101为球形面，球形s的球心o位于环坯1水平方向的中心平面γ上，且球心o与环坯1的轴线c相交。在偏磨时，砂轮2的中心水平面p与环坯1中心平面γ相互重合，即砂轮2上下延伸出环坯1上下端面的高度相等，如此，可使得磨削后球心o处于环坯1的正中心位置。
[0018]在上述基础上，为了减少砂轮2与环坯1滚道面101的接触面积，提高工作效率，砂轮2在偏磨时处于倾斜状态，即砂轮2过其轴心l的竖直中心平面n相对于环坯1过其轴线c的竖直中心平面β具有一定的夹角，夹角为5
°‑
30
°
，可根据实际情况进行设置，与此同时的，砂轮2垂直于其轴线l的竖直中心平面m相对于过其轴线c的竖直中心平面α也具有一定的角度，如此设置，即可在偏磨的状态下，如图2所示的，砂轮2只具有一侧位置与滚道面101相接触，实现砂轮2与滚道面101接触面小的目的，由于接触面小，因此可以增大砂轮2与环坯1的回转速度，提高磨削效率，缩短工作时间，从而防止滚道面101烧伤的问题。
[0019]环坯1在经过偏磨后，滚道面101的剩余留量为0.01
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特大型双列调心滚子球面轴承外圈滚道的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、环坯淬火；步骤二、硬车，利用车床对环坯滚道面进行车削；步骤三、偏磨，环坯绕自身轴线做回转运动，将砂轮置于环坯的内孔位置，使砂轮轴线与环坯轴线处于垂直且不相交的状态，且砂轮的轴线位于环坯水平方向的中心平面内；砂轮在转动的情况下，使砂轮沿自身轴线向环坯内壁方向运动，并最终使砂轮与环坯内壁接触从而实现对滚道面的磨削；步骤四、正磨，调整砂轮角度，使得砂轮轴线与环坯轴线垂直且相交，并且砂轮轴线位于环坯水平方向的中心平面内，在该状态下，环坯绕自身轴线做回转运动，砂轮旋转并沿自身轴线向环坯内壁方向运动，使砂轮与环坯内壁接触从而完成滚道面的磨削。2.根据权利要求1所述的一种特大型双列调心滚子球面轴承外圈滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝文路，赵俊飞，张峰，吴群，
申请(专利权)人：洛阳新强联回转支承股份有限公司，
类型：发明
国别省市：