雙半外圈三點(diǎn)接觸球軸承的精研加工

卞錦蘭，楊 凱，歷 英

（1. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 小型球軸承分廠，黑龍江 哈爾濱 150036；2. 哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

三點(diǎn)接觸球軸承由于鋼球在內(nèi)外圈滾道上有三個(gè)接觸點(diǎn)，在使用過程中隨著軸承轉(zhuǎn)速的增加，由于離心力的影響，外圈接觸角減小，有可能造成三點(diǎn)接觸故稱為三點(diǎn)接觸軸承，此類型軸承適合于在中等轉(zhuǎn)速條件下工作，或者對(duì)裝配有特殊要求的場(chǎng)合，其結(jié)構(gòu)形勢(shì)有兩種：雙半內(nèi)圈三點(diǎn)接觸軸承和雙半外圈接觸軸承（如圖1），其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：外形尺寸與同內(nèi)徑，同尺寸系列的角接觸球軸承完全一致。可承受部分徑向載荷和雙向軸向力，同時(shí)還具有軸向竄動(dòng)更小的優(yōu)點(diǎn)。

圖1 雙半外圈三點(diǎn)接觸軸承

筆者接觸的是某型號(hào)雙半外圈三點(diǎn)接觸軸承的外半圈精研加工，對(duì)工作中遇到的問題談一點(diǎn)粗淺的認(rèn)識(shí)。

2 精研加工中的問題

雙半外圈三點(diǎn)接觸軸承的外圈是半外圈的結(jié)構(gòu)（如圖2），，在精研加工中的難點(diǎn)如下：

（1）半外圈的結(jié)構(gòu)，不能用正常球軸承的加工方法來進(jìn)行加工。

（2）外圈溝道窄，圓弧小，不易加工。

（3）外半圈寬度小，工件加工時(shí)，在滾杠旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)和油石壓力雙重作用力下，不會(huì)沿直線旋轉(zhuǎn)會(huì)出現(xiàn)“8”字形旋轉(zhuǎn)，造成工件在滾杠上旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)油石壓不住。

3 解決方法

（1）在超精研工件半外圈溝道時(shí)由于油石施加于套圈半溝上的壓力，以及油石的擺動(dòng)勢(shì)必產(chǎn)生軸向分布，促使套圈沿著這個(gè)軸向分布的方向移動(dòng)，導(dǎo)致精研加工無法進(jìn)行。為解決上述問題，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題，可用本機(jī)床加工角接觸球軸承的方法以寬端面做支撐面，施加一個(gè)軸向阻力來加工（如圖3），根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)比與其外形尺寸相同的角接觸軸承做標(biāo)準(zhǔn)來確定下墊板和側(cè)墊塊的大小。加工時(shí)，溝位置可適當(dāng)向支撐面偏移0.02～0.03mm，進(jìn)行控制，可避免溝道一邊有研不到的現(xiàn)象。

（2）外半圈的溝道是正常球軸承溝道的一半，圓弧小，油石加工時(shí)不不易成型，會(huì)擺出加工面，產(chǎn)生溝型誤差，為提高工件質(zhì)量，首先要選擇適合寬度的油石，油石寬度一般取溝實(shí)寬加0.4～0.7mm，先將油石的端部分別在46#～60#和80#～120#砂紙上修磨成與工件溝道曲率相似的形狀，安裝在油石夾中，打開擺頭開關(guān)，靠擺頭的擺動(dòng)利用加工好的工件溝道把油石曲率磨圓，然后檢查工件溝曲率的大小和圓的程度，當(dāng)工件合格后方可加工。

工作時(shí)，應(yīng)調(diào)整油石中心線與工件溝道曲率中心重合，（如圖3）油石的擺角一般應(yīng)調(diào)整在5°的范圍內(nèi)；調(diào)整油石壓力，粗研時(shí)選為3～4kg，細(xì)研時(shí)選為2～3kg;調(diào)整油石的擺動(dòng)頻率，粗研選為300次/min，細(xì)研選為250次/min;調(diào)整精研時(shí)間，粗研選為8～15s,細(xì)研選為5～12s。

需要特別說明的是，由于被加工工件是半溝的結(jié)構(gòu)，擺角和壓力的參數(shù)都比加工深溝球軸承要小，所以會(huì)造成加工時(shí)間內(nèi)研磨量不夠，影響加工質(zhì)量。為解決這個(gè)問題可采用三種不同粒度的油石（依次為W 10、W 7、W 3.5）來完成加工過程。實(shí)踐證明這種方法看起來是多加了一種油石，但從研磨量、生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量上都是適宜的，工件表面質(zhì)量達(dá)到細(xì)研后Ra0.033，研磨量達(dá)到10～15μm。

（3）為解決工件加工時(shí)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)問題，避免產(chǎn)生“打滑”現(xiàn)象，可調(diào)整滾棒與被加工工件的角度，最適宜的支撐角為145°，此角度可通過調(diào)整兩滾棒的中心距來達(dá)到。因被加工工件為半溝，溝道窄，弧度小，可根據(jù)實(shí)際加工情況減小支撐角1～2°升高工件的旋轉(zhuǎn)中心，減小工件左右擺動(dòng)幅度提高工件旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)度。

圖2 半外圈結(jié)構(gòu)

4 結(jié)束語

以上對(duì)三點(diǎn)接觸球軸承半外圈的加工要點(diǎn)做了些說明，歸納起來就是按正常的角接觸球軸承進(jìn)行加工，調(diào)整確定加工參數(shù)。通過對(duì)上述半外圈精研加工中遇到的問題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，得到了一些在加工中出現(xiàn)質(zhì)量問題的解決方法，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，為今后加工此類產(chǎn)品積累了經(jīng)驗(yàn)。