CN102357780A - 一种外球面球轴承曲率半径样板的加工工艺及其装夹装置 - Google Patents

一种外球面球轴承曲率半径样板的加工工艺及其装夹装置 Download PDF

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Abstract

一种外球面球轴承曲率半径样板的加工工艺，包括以下步骤，1）锻打毛坯；2）球化退火；3）铣削；4）车削：5）在钢板两端打上标记；6）去应力退火处理；7）淬火处理；8）将样板放置到平面磨床上进行加工；9）粗磨圆弧曲面；10）附加回火；11）精磨圆弧曲面，得出样板成品。本发明还公开了一种外球面球轴承曲率半径样板的装夹装置，装夹方便，便于加工。本发明加工的曲率半径样板，可多次修磨，精度更高，检测外球面球轴承的球面时更加准确，保证产品的良好率。

Description

一种外球面球轴承曲率半径样板的加工工艺及其装夹装置
技术领域
本发明涉及一种外球面球轴承的曲率半径样板的加工工艺及其装夹装置。 
背景技术
外球面球轴承在生产制造的时候，由于其外径为球面形状，在出厂前需要对球面进行检测，以检测球面是否符合要求，确保符合要求的产品流到市场中，保证消费者能放心的使用，同时提高厂商的信誉。现有的检测外球面球轴承的球面是否符合要求，一般采用的是光隙法，测量时将曲率半径样板扣在球面上，观察球面与样板曲面之间的漏光情况来判定两者的吻合程度。目前的曲率半径样板，一般先做一圆环，按样板的曲率圆弧半径磨好内孔后，再分瓣切割出来，目前的此种样板只能在一侧边上加工成圆弧曲面，上限和下限曲率样板不能做在一起。加工圆环内孔时一旦磨大了便只有报废，很难加工到所需的曲率半径尺寸精度。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种外球面球轴承的曲率半径样板的加工工艺，该工艺包括以下步骤： 
1）对毛坯进行纵向和横向锻打，锻打至毛坯厚度为6.5～7mm；
2）球化退火，球化退火硬度为布氏硬度HBS190～210；
3）铣削，将球化退火后的毛坯放到铣床上进行铣削成样板，将样板厚度铣削至5.35～5.45mm；
4）车削，将经过铣削后的样板装夹在装夹装置上，并将该装夹装置装在车床上，利用车床将样板两端加工成曲率圆弧，将两端的曲率圆弧加工成厚度为0.4～0.5mm，曲率圆弧取R 
Figure 2011102971143100002DEST_PATH_IMAGE002
；
5）在车削处理后的样板的一端打上R大的标记、另一端打上R小的标记，R大对应样板相应端的圆弧半径的上限尺寸，R小对应样板相应端的圆弧半径的下限尺寸；
6）对样板进行去应力退火处理；
7）进行淬火处理，淬火回火后，样板的硬度为洛氏硬度HRC59～65；
8）将样板放置到平面磨床上进行加工，直到将样板的厚度磨成4.9～5.1mm；
9）粗磨，将样板装夹在装夹装置上，再将装夹装置装在普通万能磨床上，对样板两端的曲率圆弧进行粗磨，磨至R大端的曲率圆弧半径尺寸公差为R大
Figure 2011102971143100002DEST_PATH_IMAGE004
，R小端的曲率圆弧半径尺寸公差为R小
Figure 349693DEST_PATH_IMAGE004
；
10）附加回火，回火温度为170～180℃；
11）精磨，将样板装夹在装夹装置上，再将装夹装置装在高精度万能磨床上，对样板两端的曲率圆弧进行精磨，得出样板成品，R大端的圆弧半径尺寸公差为R大
Figure 2011102971143100002DEST_PATH_IMAGE006
，R小端的圆弧半径尺寸公差为R小
Figure 2011102971143100002DEST_PATH_IMAGE008
。
本发明还公开了一种专门用于上述加工工艺的装夹装置，该装夹装置包括该装夹装置包括底盘及调节块，所述底盘上表面开设有四条槽臂，每条槽臂上均装设有调节块，调节块上装设有用于锁住曲率半径样板的相匹配的上螺钉和上螺母，调节块上位于上螺钉的左右两侧均设有用于将该调节块锁紧在底盘上的下螺钉和下螺母。所述底盘的中部还开设有定位孔，该定位孔内放置有调节轴。 
按本发明揭示的工艺生产的曲率半径样板，能够同时在样板的两侧边加工出圆弧的曲面，而现有的曲率半径样板只有一侧边具有圆弧曲面，扩大了使用范围。而且可多次修磨，精度更高，检测外球面球轴承的球面时更加准确，保证产品的良好率。本发明的揭示的装夹装置，结构简单，操作容易。 
附图说明
附图1按本发明工艺生产的曲率半径样板的主视结构示意图； 
附图2为附图1的侧视结构示意图；
附图3为本发明中装夹装置的剖面结构示意图；
附图4为本发明中装夹装置的局部俯视结构示意图；
附图5为本发明中装夹装置的调节轴的主视示意图；
附图6为本发明中装夹装置的装夹曲率半径样板后的剖面示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。 
如附图1、2所示，本发明揭示了一种外球面球轴承的曲率半径样板的加工工艺，1）对毛坯进行纵向和横向锻打，锻打至毛坯厚度为6.5～7mm，毛坯优选高碳铬轴承钢，当然，此列举并非是限定，还可以为其他材料； 
2）球化退火，球化退火硬度为布氏硬度HBS190～210，可具体为布氏硬度HBS190，或者布氏硬度HBS200，或者布氏硬度HBS210。
3）铣削，将球化退火后的毛坯放到铣床上进行铣削成样板，将样板厚度铣削至5.35～5.45mm，根据需要可加工成5.35mm、5.40mm或者5.45mm； 
4）车削，将经过铣削后的样板装夹在装夹装置上，并将该装夹装置装在车床上，利用车床将样板两端加工成曲率圆弧，将两端的曲率圆弧的加工成厚度为0.4～0.5mm，曲率圆弧取R
Figure 412634DEST_PATH_IMAGE002
；厚度可加工成0.4mm、0.45mm或0.5mm。
 5）在车削处理后的样板的一端打上R大的标记、另一端打上R小的标记，R大对应样板相应端的圆弧半径的上限尺寸，R小对应样板相应端的圆弧半径的下限尺寸； 
6）对样板进行去应力退火处理；
7）进行淬火处理，淬火回火后，样板的硬度为洛氏硬度HRC59～65，可为HRC59， HRC63，或者HRC65；
8）将样板放置到平面磨床上进行加工，直到将样板的厚度磨成4.9～5.1mmm，可为4.9mm、5mm或者5.1mm；
9）粗磨，将样板装夹在装夹装置上，再将装夹装置装在普通万能磨床上，对样板两端的曲率圆弧进行粗磨，磨至R大端的曲率圆弧半径尺寸公差为R大
Figure 617350DEST_PATH_IMAGE004
，R小端的曲率圆弧半径尺寸公差为R小 ；
10）附加回火，回火温度为170～180℃，具体可为170℃，175℃，180℃；
11）精磨，将样板装夹在装夹装置上，再将装夹装置装在高精度万能磨床上，对样板两端的曲率圆弧进行精磨，得出样板成品，R大端的圆弧半径尺寸公差为R大
Figure 235861DEST_PATH_IMAGE006
，R小端的圆弧半径尺寸公差为R小
Figure 914711DEST_PATH_IMAGE008
。此处R大和R小为相应样板的曲率圆弧半径值，由于需要检测的外球面球轴承多种多样，因此，此种的曲率圆弧半径根据不同情况会有所不同，在此不一一罗列。　　　　　　　　　　
本发明还揭示了一种用于上述加工工艺的装夹装置，如附图3、4、5所示，该装夹装置包括底盘1及调节块2，所述底盘1上表面开设有四条槽臂3，每条槽臂3上均装设有调节块2，每个调节块2上都装设有用于锁住曲率半径样板的相匹配的上螺钉4和上螺母5，调节块2上位于上螺钉4的左右两侧均设有用于将该调节块2锁紧在底盘1上的下螺钉6和下螺母7。底盘1的中部还开设有定位孔，该定位孔内放置有调节轴8。
如附图6所示，用本发明揭示的装夹装置装夹样板时，样板9装夹在调节块2上，利用上螺钉4和上螺母5将样板锁紧，由于样板上开设有长形的孔，上螺钉和上螺母可稍微左右移动位置来锁紧样板，进而使样板稍微左右偏移，进行小范围的调节样板的曲面半径值。通过调节下螺钉、下螺母和调节块则可以比较大范围的调节样板的曲面半径值。另外，底盘的中部位置通过放置调节轴，能调节样板的位置，将装夹装置放到加工设备上时需要将调节轴取出。本发明用于装夹加工样板的圆弧曲面，样板圆弧曲面的加工工序分为车削、粗磨和精磨，每工序的加工都分别装夹一次，将样板装夹于本发明揭示的装夹装置上后，再将装夹装置分别放到车床、普通万能磨床和高精度万能磨床上进行车削、粗磨和精磨样板圆弧曲面。 

Claims (3)

1.一种外球面球轴承曲率半径样板的加工工艺，包括以下步骤：
1）对毛坯进行纵向和横向锻打，锻打至毛坯厚度为6.5～7mm；
2）球化退火，球化退火硬度为布氏硬度HBS190～210；
3）铣削，将球化退火后的毛坯放到铣床上进行铣削成样板，将样板厚度铣削至5.35～5.45mm；
4）车削，将经过铣削后的样板装夹在装夹装置上，并将该装夹装置装在车床上，利用车床将样板两端加工成曲率圆弧，将两端的曲率圆弧加工成厚度为0.4～0.5mm，曲率圆弧取R                                                
Figure 2011102971143100001DEST_PATH_IMAGE001
；
5）在车削处理后的样板的一端打上R大的标记、另一端打上R小的标记，R大 对应样板相应端的圆弧半径的上限尺寸，R小 对应样板相应端的圆弧半径的下限尺寸；
6）对样板进行去应力退火处理；
7）进行淬火处理，淬火回火后，样板的硬度为洛氏硬度HRC59～65；
8）将样板放置到平面磨床上进行加工，直到将样板的厚度磨成4.9～5.1mm；
9）粗磨，将样板装夹在装夹装置上，再将装夹装置装在普通万能磨床上，对样板两端的曲率圆弧进行粗磨，磨至R大 端的曲率圆弧半径尺寸公差为R大
Figure 398262DEST_PATH_IMAGE002
，R小 端的曲率圆弧半径尺寸公差为R小
Figure 741781DEST_PATH_IMAGE002
；
10）附加回火，回火温度为170～180℃；
11）精磨，将样板装夹在装夹装置上，再将装夹装置装在高精度万能磨床上，对样板两端的曲率圆弧进行精磨，得出样板成品，R大端的圆弧半径尺寸公差为R大
Figure 2011102971143100001DEST_PATH_IMAGE003
，R小端的圆弧半径尺寸公差为R小
Figure 952969DEST_PATH_IMAGE004
。
2.一种用于权利要求1所述的外球面球轴承曲率半径样板的装夹装置，其特征在于：该装夹装置包括底盘（1）及调节块（2），所述底盘上表面开设有四条槽臂（3），每条槽臂上均装设有调节块，调节块上装设有用于锁住曲率半径样板的相匹配的上螺钉（4）和上螺母（5），调节块上位于上螺钉的左右两侧均设有用于将该调节块锁紧在底盘上的下螺钉（6）和下螺母（7）。
3.根据权利要求2所述的外球面球轴承曲率半径样板的装夹装置，其特征在于：所述底盘的中部还开设有定位孔，该定位孔内放置有调节轴（8）。
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