[發(fā)明專利]一種滲碳鋼軸承套圈加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510036356.5
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104493446B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊樹新;劉海波;吳玫;劉軍和;王松濤;孫慧廣;薛雪;夏云志;王亞軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所23109
• 代理人: 侯靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種滲碳鋼材料、復(fù)雜結(jié)構(gòu)軸承套圈的加工方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有，對滲碳鋼材料的軸承套圈工作表面進行滲碳處理，目的是通過提高軸承套圈工作表面的硬度和韌性，增加耐磨損性，最終提高軸承的使用壽命。由于滲碳鋼材料在滲碳和熱處理時易發(fā)生變形，且變形量規(guī)律不明顯，加工難度大。尤其是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外徑較大、壁薄的軸承套圈，其加工精度更難以保證。

以圖1的軸承外套為例。其發(fā)蘭盤外徑為Φ188mm，8個等分孔的位置度為Φ0.2mm；壁厚均在7.5mm以下；圓周上均勻分布60個長46mm、寬4mm的長槽，要求長槽圓周等分差不大于0.1mm。

常規(guī)加工圖1工件的工藝流程如下：即粗車成型——滲碳——細車成型——鉆銑法蘭盤——銑軸向槽——熱處理——磨加工。車加工時，除成品有光度要求的部分留有磨加工留量外，其余部分均直接加工至成品尺寸，然后即進行熱處理，最后進行磨加工。

按照常規(guī)的加工工藝加工，存在如下問題：

◆熱處理后套圈發(fā)生了嚴重的變形，反應(yīng)明顯的項目有滾道的橢圓、滾道的位置、長槽的圓周等分及長槽過梁的直線度等，且變形量大又沒有規(guī)律，根本無法保證成品的要求；

◆熱處理后長槽的內(nèi)側(cè)呈黑色，無法通過光飾等方法進行改善，影響外觀。

就其存在的變形現(xiàn)象，結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，分析原因為如下兩點：

◆產(chǎn)品壁厚不統(tǒng)一。內(nèi)徑、外徑存在階梯，滲碳及熱處理時內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致滾道的橢圓超出工藝要求，且無法繼續(xù)加工；見圖2套圈壁厚圖

◆產(chǎn)品壁薄，且減重槽周向斷續(xù)不連貫。最薄處只有4mm，圓周方向加工完60個長槽后槽梁寬度不足4.3mm，滲碳及熱處理時細而長的梁產(chǎn)生彎曲變形，無法保證減重槽圓周等分差，同時導(dǎo)致滾道位置尺寸L和產(chǎn)品高度C變小。見圖3套圈減重槽

面對上述存在的問題，急需一種有效地加工工藝解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過提高軸承表面硬度和軸承套圈韌性，增加耐磨損性，最終提高軸承的使用壽命。

本發(fā)明的一種滲碳鋼軸承套圈加工方法，它是按照以下步驟進行的：

一、粗車成型，對待加工樣品進行粗車成型；

二、滲碳處理；

在滲碳處理前，對粗車成型后的樣品中不需要滲碳的部位進行鍍銅處理，鍍銅厚度為0.02～0.04mm，在鍍銅后，進行脫銅，細車樣品的外圓、擋邊外圓及擋邊，再對樣品進行倒外角及擋邊外角；

三、鉆、銑法蘭盤；

采用雙向倒角銑刀對步驟二處理后的樣品進行去孔邊銳角和去法蘭盤毛刺處理，然后采用雙向倒角銑刀去另一側(cè)孔邊毛刺；

四、熱處理；

將步驟三處理后的樣品以樣品軸線豎直且樣品大端朝下的方式放置，然后進行熱處理；

五、硬車；

對步驟四處理的樣品進行粗車內(nèi)臺階處理，終車外圓、擋邊處理，倒外角及擋邊外角處理，車槽，去槽邊毛刺處理，細車內(nèi)臺階處理，倒內(nèi)角及與滾道的交角處理，車外臺階處理；其中，硬車加工留量分別為：平面0.4mm，內(nèi)臺階0.6mm，外圓0.45mm，外臺階0.45mm，滾道0.6mm，法蘭盤擋邊0.4mm；

六、對步驟五處理后的樣品進行穩(wěn)定處理，釋放應(yīng)力；之后磨端面、磨外圓、磨滾道；

七、對步驟六處理后的樣品進行銑軸向槽，即完成所述的滲碳鋼軸承套圈加工；其中，銑軸向槽的操作為：首先用Φ3.8的鉆頭在軸向槽的兩端位置鉆孔，之后用Φ4的銑刀銑成成品。

本發(fā)明包含以下有益效果：

本發(fā)明針對如何控制其變形量的問題，進行深入的研究和探討，調(diào)整加工流程、重新確定加工留量、選擇耐用性高的刀具、優(yōu)化加工方法，成功地完成了滲碳鋼材料軸承套圈的加工任務(wù)。

本發(fā)明改變了傳統(tǒng)的加工理念，由原來的“火前加工”改為“火后加工”。將變形量大的部位的加工工序移至滲碳和熱處理工序之后進行硬車，例如外徑、內(nèi)臺階、外臺階、槽等工序。本發(fā)明的工藝流程如圖4所示。

由于采用本發(fā)明的方法，熱處理后很大程度上提高了材料的硬度，同時增加了車削難度。原來采用的硬質(zhì)合金車刀和加工留量已不能滿足生產(chǎn)需求，這就要求我們必須在工藝流程、加工刀具、加工留量及加工方法上都做相應(yīng)的調(diào)整。

本發(fā)明克服了滲碳鋼薄壁軸承難加工的缺點，成功地完成了這種材料軸承套圈的加工。此方法可推廣到其它滲碳鋼材料軸承的加工，為今后同類產(chǎn)品的加工積累了保貴經(jīng)驗，為滲碳鋼材料軸承的加工工藝的進一步研究奠定了基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1軸承套圈結(jié)構(gòu)尺寸示意圖；