軋機用四列圓柱滾子軸承整體外圈磨加工工藝

崔 昆，孫克鈞

(大連冶金軸承股份有限公司 技術中心，遼寧 普蘭店 116202)

1 結構特點

軋機用四列圓柱滾子軸承整體外圈結構如圖1所示，其有四列滾道，兩側帶密封槽，5個擋邊，其10個端面中8個為滾動體擋邊面，2個為密封圈擋邊面，軸承整體精度為P5。與一般雙滾道外圈組合式四列軋機軸承不同，這種結構的軸承滾道和擋邊面多，軸承精度要求高，磨加工較困難。

圖1 四列圓柱滾子軸承整體外圈結構

2 原工藝及存在的問題

原磨加工工藝流程為：磨基準端面→磨非基準端面→磨外徑面→磨外滾道→磨密封槽→磨擋邊面。加工中存在的問題有：

(1)基準面與非基準面的尺寸不統一，以單一平面為基準加工的累積誤差過大，導致擋邊位置和滾道位置整體單向偏移。

(2)套圈寬度過大，采用電磁無心卡具單排支點支承方式無法穩定支承，多滾道單獨加工測量的加工誤差過大；各滾道尺寸離散性大，滾道間徑向圓跳動大，滾道表面素線對端面的垂直差大。

3 改進后工藝方法

針對加工中出現的問題，進行了大量試驗，以型號為RNQ636-2LS/P5的軸承外圈(外徑325 mm，寬度250 mm，徑寬比1∶0.77，屬于典型的超寬套圈)為例,進行了改進后工藝方法的介紹。

3.1 端面加工

由于套圈端面為加工基準，又由于擋邊位置和精度的要求，套圈基準面a與非基準面b必須達到基準互換。因此，在磨削端面中，先確定基準面a的尺寸，再以a面確定非基準面b的尺寸，即同時測量兩端面的磨削量、磨削總量，保證雙端面等量磨削，在精度上達到基準互換(圖2)。這樣可以保證加工擋邊時，兩端面的尺寸不影響擋邊的位置變化，大大降低誤差。

圖2 端面工藝圖

3.2 滾道加工

用傳統方法加工超寬套圈，圓度、錐度、垂直差、波紋度和圓度誤差等指標始終達不到P5的技術要求。因此，在傳統電磁無心單排式支點支承方式的基礎上，再加入一排支點，形成雙排支承，并采用浮動支承與固定支承相結合的加工方式(圖3)。2個浮動支承和2個固定支承分別沿軸向直線排布，固定支承靠砂輪一側，浮動支承靠操作者一側；兩個支承的間距確定原則為：靠電磁定位筒的支承1和外端支承2都取套圈寬度的15%～20%，即同排兩支承間距為套圈寬度的60%～70%。采用此加工方法，提高了支承剛性，降低了工件受砂輪進給等因素導致的支承不穩定性，使滾道對端面的垂直性、滾道間圓跳動、滾道的直徑變動量等精度指標都有顯著提高。

圖3 雙排支承

傳統加工方法采用一片砂輪分別加工4列滾道，改進后把兩片砂輪連接，同時修整，同時加工2列滾道(圖4)，減少了加工次數。雙砂輪連接及修整如圖5所示，在砂輪1，2之間加上鋼制隔墊，隔墊寬度大于擋邊寬度2～3 mm，然后將砂輪裝在連接軸上平衡，并用備帽備緊；修整時，金剛筆反復由位置1進入、位置2返回，由于砂輪為兩體不連續面，所以修整量要小，否則容易導致兩片砂輪尺寸不統一，尤其最后一次光整時，要嚴格控制進給量。

圖4 雙砂輪切削方式

圖5 雙砂輪連接及修整示意圖

3.3 擋邊面加工

整體外圈每個擋邊面相對端面的位置要求十分嚴格，試驗確定的工藝步驟(圖6)為：

圖6 擋邊工藝圖

(1) 以基準面a為定位基準，密封槽寬度E2尺寸依據加工和測量擋邊面2確定，然后以C2，C3尺寸為依據加工和測量擋邊面3，5，完成密封槽2的加工。

(2) 以非基準面b為定位基準，密封槽寬度E1尺寸依據加工和測量擋邊面1確定，然后以C2，C3尺寸為依據加工和測量擋邊面4，6；再以滾道寬度E為依據加工和測量擋邊面7，9，完成密封槽1和滾道A，B的加工。

(3) 再次以基準面a為加工基準，以滾道寬度E為依據加工和測量擋邊面8，10，完成滾道C，D的加工。

此加工方法采用兩次翻轉定位，3步加工和測量的方法，降低了單一基準面定位和測量所帶來的誤差累積，把可能產生的誤差從一個平面分散到2個互為基準的平面上，從而保證了各擋邊面的相對位置和滾道整體的位置精度。

4 結束語

改進后的加工工藝經實踐證明，能夠滿足寬度大，滾道和擋邊多的軋機軸承整體外圈的加工精度要求，使產品精度提高了一個等級，加工效率提高1倍以上，并得到了用戶的認可。