微型軸承倒角修整方法的改進(jìn)

張風(fēng)琴，魏秀軍，劉燕娜

(洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司 微型軸承制造部，河南 洛陽(yáng) 471039)

微型軸承受安裝尺寸的限制大多屬于薄壁類(lèi)軸承，套圈內(nèi)、外直徑差較小，寬度及端面尺寸小，因此倒角尺寸需要嚴(yán)格控制。如果倒角尺寸過(guò)大，套圈端面幾乎沒(méi)有寬度；如果倒角尺寸過(guò)小，不僅達(dá)不到產(chǎn)品圖的要求，而且影響軸承的正常安裝。尤其對(duì)于內(nèi)徑尺寸3 mm以下的微型軸承，由于倒角尺寸非常小，對(duì)車(chē)刀形狀、尺寸有嚴(yán)格要求。另外，大批量生產(chǎn)時(shí)，目檢存在一定比例的漏檢，軸承裝配后會(huì)出現(xiàn)少部分內(nèi)圈內(nèi)徑倒角偏小的情況，使成品軸承內(nèi)圈倒角修整(車(chē)削)問(wèn)題凸顯出來(lái)。

1 原倒角修整方法存在的問(wèn)題

某型號(hào)軸承的內(nèi)徑為4 mm(圖1)，其內(nèi)圈倒角一般為0.2 mm左右，為了消除熱處理引起的變形，工件各加工表面的留量比較大，一般為0.2～0.3 mm。軸承內(nèi)圈加工工藝流程為：車(chē)成形→研切斷面→軟磨外徑面→車(chē)非基面倒角→熱處理→精車(chē)倒角→精研平面。精車(chē)倒角即為成品軸承的倒角，而后續(xù)20道左右的加工工序，去除加工留量后，可能造成成品軸承的倒角尺寸偏小。為防止出現(xiàn)大面積廢品，內(nèi)圈倒角加工尺寸選取下偏差，后續(xù)各個(gè)工序不再對(duì)倒角進(jìn)行加工，但成品軸承偶爾仍發(fā)現(xiàn)有部分內(nèi)圈倒角尺寸偏小，達(dá)不到技術(shù)要求。

圖1 微型軸承結(jié)構(gòu)示意圖

為挽回?fù)p失，需要對(duì)倒角尺寸過(guò)小的軸承進(jìn)行修整。原修整倒角的方法是使用一定的工裝將成品軸承拆套，在C0520上用彈簧夾頭夾持內(nèi)圈進(jìn)行倒角修整(圖2)。修整后隨機(jī)抽檢[1]10件，對(duì)內(nèi)圈的各項(xiàng)精度指標(biāo)進(jìn)行復(fù)檢，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然倒角修整后尺寸合格，但內(nèi)圈原有精度遭到破壞，如圓度、溝形公差、壁厚差(內(nèi)圈溝道與內(nèi)孔間的厚度變動(dòng)量)、側(cè)擺(內(nèi)圈溝道對(duì)端面的平行度 )等精度指標(biāo)喪失，10套被檢軸承中只有5套合格。分析認(rèn)為是彈簧夾頭直接夾持內(nèi)圈外徑面，施加了較大的力，導(dǎo)致內(nèi)圈變形。另外，此修整方法需要對(duì)成品軸承進(jìn)行拆套，拆套后的鋼球、保持架全部作廢，不能二次利用，成本較高。

圖2 原倒角修整方法示意圖

2 改進(jìn)后倒角修整方法及效果

根據(jù)軸承的外形特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出專(zhuān)用的內(nèi)圈倒角修整工裝夾具[2-4]，如圖3所示，在C0520上對(duì)成品軸承的內(nèi)圈倒角進(jìn)行修整。為避免C0520車(chē)床夾持軸承造成軸承的變形，采用硬度較低的黃銅做為附件夾持整套軸承，軸承的固定以端面支承為主，避免對(duì)外徑面施加過(guò)大的載荷。

1—彈簧夾頭；2—階梯軸；3—螺帽；4—外圈；5—鋼球；6—保持架；7—內(nèi)圈

改進(jìn)后倒角修整方案為：臺(tái)階軸和螺帽采用硬度較低的黃銅加工，兩者采用螺紋配合，彈簧夾頭夾緊臺(tái)階軸，將成品軸承滑配安裝在臺(tái)階軸小端，利用軸肩對(duì)軸承進(jìn)行定位；螺帽內(nèi)端面凸出部分不僅用來(lái)對(duì)內(nèi)圈進(jìn)行端面壓緊，避免內(nèi)圈松動(dòng)，影響倒角修整均勻性，而且還可以避免車(chē)屑進(jìn)入溝道內(nèi)部；在螺帽的右端面開(kāi)一內(nèi)孔，其孔徑尺寸大于軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑尺寸(符合內(nèi)圈內(nèi)倒角的坐標(biāo)尺寸)；螺帽沿軸向固定，為了避免劃傷外圈外徑面，螺帽內(nèi)徑較軸承外徑稍大一些，使軸承可以自由移動(dòng)。

采用改進(jìn)后的倒角修整方法隨機(jī)抽取待修整軸承10套，修整后在讀數(shù)顯微鏡下測(cè)量，倒角全部合格；對(duì)修整后的10套軸承進(jìn)行拆套，測(cè)量?jī)?nèi)、外圈各項(xiàng)精度見(jiàn)表1、表2。由表可知，軸承的各項(xiàng)精度指標(biāo)與之前測(cè)量結(jié)果相比幾乎沒(méi)有變化，沒(méi)有對(duì)軸承的整體精度產(chǎn)生影響。另外，由于為整體修整，不必拆套，倒角修整的成本明顯降低，因此，認(rèn)為該方案是切實(shí)可行的。

表1 倒角修整后內(nèi)圈精度檢測(cè)結(jié)果 μm

表2 倒角修整后外圈精度檢測(cè)結(jié)果 μm

3 結(jié)束語(yǔ)

介紹的對(duì)整體軸承進(jìn)行倒角修整的方法，其夾持整套軸承，以軸承端面進(jìn)行定位，與軸承的外徑面不發(fā)生接觸。與原夾持單獨(dú)內(nèi)圈外徑面的修整方法相比，既不需要軸承拆套，也不會(huì)破壞套圈的各項(xiàng)精度指標(biāo)。由拆套復(fù)測(cè)內(nèi)、外圈各項(xiàng)精度指標(biāo)可知，改進(jìn)的倒角修整方法完全可行。