[發明專利]一種薄壁軸承套圈數控車床加工方法

在審

• 申請號: 201710514657.3
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107309440A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 李迎麗;朱磊;范志成;周英侽
• 申請（專利權）人: 中國航發哈爾濱軸承有限公司
• 主分類號: B23B5/00
• 分類號: B23B5/00;B23B1/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 孟憲會

技術領域

本發明涉及軸承套圈機械加工領域，具體涉及一種薄壁軸承套圈數控車床加工方法。

背景技術

為滿足軸承的使用要求，有很多軸承套圈為薄壁結構，當軸承套圈的外表面與內表面直徑比小于等于1.143時，將其稱為薄壁軸承套圈。加工薄壁軸承套圈最大的難處是加工過程中的變形，而變形是由于夾持內徑或外徑造成的?？梢詫⒈”谳S承套圈看做是一個彈性體，軸承套圈被加工表面雖然車圓了，由于彈性形變，松卡后軸承套圈在恢復原形的過程中會出現圓度變形，軸承套圈內徑卡緊時的狀態如圖1所示，軸承套圈外徑被車圓后在卡盤上的狀態如圖2所示，松卡后軸承套圈內徑恢復后狀態如圖3所示。雖然軸承套圈要經過磨削加工，然而當外徑圓度誤差較大時，很難保證磨削加工外徑的圓度，同時，在以外徑定位支撐磨削軸承套圈時，很難保證滾道的圓度要求。

為了解決薄壁軸承套圈車加工裝夾變形的技術問題，深入分析加工過程中可能引起薄壁軸承套圈變形的因素，從軸承套圈裝夾方式、數控刀片幾何參數選擇、切削參數及切削余量的確定等方面進行一系列的技術優化，規避薄壁軸承套圈的車削變形，保證車削加工后軸承套圈精度及精度一致性滿足工藝要求。

除了軸承套圈裝夾方式容易使軸承套圈產生變形以外，采用數控車床車削加工薄壁軸承套圈，如果刀具及加工參數選擇不是十分合理，加工過程中也很容易使套圈產生變形。常見的變形類型及原因如下：(1)受力變形：因軸承套圈壁薄，現有的壁薄軸承套圈采用夾角為60°的夾爪進行裝夾，60°的夾爪與套圈1之間的接觸面積較小，導致套圈1的變形幅度較大，在夾緊力的作用下軸承套圈容易產生變形，從而影響工件的尺寸精度和形狀精度；(2)受熱變形：因軸承套圈較薄，切削過程產生的切削熱會引起軸承套圈熱變形，使軸承套圈尺寸難于控制；(3)振動變形：在切削力(特別是徑向切削力)的作用下，軸承套圈容易產生振動變形，影響軸承套圈的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度。

綜上所述，現有的薄壁軸承套圈在加工過程中由于軸承套圈壁薄，在夾緊力、切削力及切削過程產生的切削熱的作用下，導致軸承套圈容易產生變形，存在難以保證套圈尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的薄壁軸承套圈在加工過程中由于軸承套圈壁薄，在夾緊力、切削力及切削過程產生的切削熱的作用下，導致軸承套圈容易產生變形，存在難以保證套圈尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度的問題。進而提供一種薄壁軸承套圈數控車床加工方法。

本發明的技術方案是：

一種薄壁軸承套圈數控車床加工方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、薄壁軸承套圈的裝夾：

采用數控車床車削加工薄壁軸承套圈時，使用數控車床的第一夾爪對薄壁軸承套圈進行裝夾，第一夾爪的夾角為α，α＝110°-130°；

步驟二、粗車削薄壁軸承套圈的外徑和內徑：

采用第一數控刀片對薄壁軸承套圈進行粗車削，第一數控刀片的線速度為v₁，v₁＝160m/min-180m/min,進給量為f₁，f₁＝0.22mm/r；第一數控刀片的尖角半徑為R₁，R₁＝1.5mm-1.2mm，車削余量為Z₁,Z₁＝0.6mm-0.8mm，

步驟三、精車削薄壁軸承套圈的外徑和內徑：

采用第二數控刀片對薄壁軸承套圈進行精車削，第二數控刀片的線速度為v₂，v₂＝160m/min-180m/min,進給量為f₂，f₂＝0.2mm/r；第二數控刀片的尖角半徑為R₂，R₂＝0.8mm-0.5mm；車削余量為Z₂,Z₂＝0.6mm-0.8mm；

步驟四、精細車削薄壁軸承套圈的外徑的內徑：