角接触球轴承磨削工艺的优化改进.docx

1角接触球轴承磨削工艺的优化改进孟淑娟李梦华冯锐洛阳润环轴承科技股份有限公司河南洛阳一拖洛阳福莱格车身有限公司河南洛阳摘要介绍了角接触球轴承磨削加工的优化改进工艺实现了轴承套圈的快速高效磨削关键词角接触球轴承斜坡台阶磨削现状分析角接触球轴承与深沟球轴承在结构上的区别为角接触球轴承内圈或者外圈含有锁口深沟球轴承的加工工艺已经相对成熟而由于角接触球轴承的结构的差别转速精度的要求以及各生产厂家加工设备的不同不同的生产厂家对角接触球轴承的生产加工有不同的工艺方法我厂在长时间的生产实践中发现对于含有锁口和台阶的轴承套圈运用传统的加工工艺进行生产时在磨斜坡工序加工完后需操作工人手动去毛刺造成操作人员工作量加大检验人员工作量加大而该工序的日班产量也较低这说明传统工艺已经无法适应现在的生产方法为了解决该问题现针对我厂生产的轴承型号为的轴承内圈的生产进行监控角接触球轴承内圈的结构特点角接触球轴承的内圈结构如图所示2轴承内圈上含有锁口锁口处的斜坡有一定的角度轴承内圈的斜坡侧含有台阶台阶的深度比斜坡的长度短轴承套圈磨削工艺的改进思路分析传统工艺流程分析为了找出传统工艺的不足需要对该工艺进行拆解分析我厂的角接触球轴承内圈的生产工艺如下车加工热处理精研平面粗磨外径粗磨内径粗磨沟磨台阶精磨外径精磨内径精磨沟超精沟磨斜坡去毛刺上述工艺和传统的深沟球轴承的加工工艺相差不多不同的是增加了磨台阶工序和磨斜坡工序而平面外径内径和沟道的加工对磨斜坡工序的外观质量和加工余量基本没有影响只有磨台阶工序与磨斜坡工序之间有交集那么原来为什么将磨台阶工序安排在轴承套圈加工的粗磨阶段呢原因是考虑到轴承对台阶的性能要求相对较低而且可以降低在台阶磨削的过程中由于摩擦热对轴承的组织所产生的影响使轴承的尺寸稳定性等降低的不良因素而在磨斜坡工序的后面又增加了一道去毛刺的工序这是因为轴承套圈在磨斜坡后会在斜坡与台阶的交界处产生整圈的毛刺必须采取措施将毛刺去除否则一旦将带有毛刺的轴承套圈压装成轴承成品那么轴承在后序的检测将受到影响最后造成拆套而拆套后的钢球将报废保持架和套圈也可能会造成报废现象这样不仅增加后序工序的操作人员的工3作量而且还会造成公司资源的浪费增加公司运营成本轴承套圈加工现状及原因分析根据公司的机床配置一台磨台阶机床配一台磨斜坡机床以内圈为例统计轴承套圈天的生产情况如表从表中可以看出磨台阶工序的产量明显高于磨斜坡工序的产量而且磨台阶工序的产品合格率也明显高于磨斜坡工序的产品合格率因为两者的检验方式及检验项目不同所以两者的产量及产品合格率基本没有可比性而且就这两道工序来看轴承的产量受制于磨斜坡工序的产量所以如果提高了磨斜坡工序的产量将会使轴承的整体产量得到提高而影响磨斜坡工序产量的主要因素有磨削量的大小进给量进给速度和工艺要求等因素我们对这些影响因素进行了逐一的分析与验证并找出关键因素进给量和进给速度的不同对产量的影响仍然以内圈为例我们选用了不同的进给量和进给速度进行试验发现当进给量和进给速度增大到一定程度时轴承斜坡外表面出现烧伤现象并且粗糙度不符合工艺要求所以进给量和进给速度不能够随意增大并且其有一个最优的组合使用这个最优的组合可以在保证符合工艺要求的情况下使产量达到最大值而我厂在长期的生产中已经掌握了进给量和进给速度这个最优的组合值并应用在了生产上所以该项因素并不是影响磨斜坡工序产量的关键因素4工艺要求对产量的影响轴承对磨斜坡工序工艺要求包括尺寸精度要求和外观质量要求尺寸精度的要求使得磨斜坡工序的锁口量必须全检以免使得不满足工艺的轴承套圈流入装配工序造成散套或者是压装困难使轴承振动值增大的后果外观质量要求包括表面光洁度符合工艺要求无磕碰伤无烧伤及无毛刺等所以这就使得加工时的进给量和进给速度不能太快加工完的轴承套圈需去毛刺并且轻拿轻放为了保证无毛刺在磨斜坡后需要专门在增加一道去毛刺的工序该工序的增加严重影响了磨斜坡的产量所以去毛刺成了影响产量的关键因素磨削量的大小对产量的影响以内圈为例分析磨台阶与磨斜坡两道工序磨削量的大小及相互影响以需磨削掉的体积表示磨削量台阶的磨削量与斜坡的磨削量及位置关系如图所示根据两者的磨削先后顺序建立方程用积分计算两者的磨削量如表比较表中台阶和斜坡的磨削量先磨台阶后磨斜坡时台阶的磨削量比后者多而斜坡的磨削量则是前者比后者少即总体磨削量的变化值约为该数值在加工过程中对产量的影响很小所以该项因素并不是影响产量的关键因素5综合分析影响产量的关键因素为去毛刺工序所占用的时间那么为什么在加工中会出现毛刺呢按照传统工艺进行生产时由于磨斜坡时采用的是振荡磨削法在磨削过程中大部分需要切除的金属被全部磨去当磨屑飞出时在空气中急速氧化燃烧形成磨削火花而一小部分需要切除的金属被挤压至斜坡的边缘处经过砂轮的反复振荡便在斜坡与台阶的交界处产生一圈可剥离的带状磨屑即毛刺该处的毛刺用油石或砂轮可较轻易的去除但是必须增加一道去毛刺的工序从而使加工效率降低工艺的改进根据分析的结果将内圈的生产工艺做了如下改进车加工热处理精研平面粗磨外径粗磨内径粗磨沟精磨外径精磨内径精磨沟超精沟磨斜坡磨台阶首先经过试验发现由于台阶的磨削量较少将其放置在精磨阶段不会由于摩擦热对轴承套圈的组织产生影响也不会使轴承内圈的各部分尺寸发生变化其次改进后的工艺虽然由于震荡磨在磨斜坡后在斜坡与台阶的交界处仍然会产生毛刺但是随后的磨台阶会将毛刺去除所以在磨台阶后不会产生毛刺从而省去了去毛刺的工序改进效果验证仍然以内圈为例统计天的班产量如下表由于磨台阶的产量较高其受制于磨斜坡的产量故现在磨台阶6的班产量与磨斜坡的班产量相同对比表与表得出套圈产量由原来的平均每日件增加至件产量大幅度上升而且磨斜坡工序的产品合格率升高所以改进后的工艺完全可行结束语角接触球轴承一般使用转速较高精度也较高所以在生产加工中对工艺的控制相当重要而对工艺的改进不仅能够提高生产效率也能改进产品的质量实践证明改进后的工艺完全适用于本公司的生产使该类轴承的产量和质量都有了大幅度的提升