CN105234637B - 薄壁轴承的制作方法、其薄壁内圈/外圈的加工方法以及精密柔性轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种薄壁轴承的制作方法、其薄壁内圈/外圈的加工方法以及精密柔性轴承，该薄壁内圈/外圈的加工方法，包括如下步骤：S0：提供留有加工余量的薄壁套圈；S1：沿薄壁套圈的径向和/或轴向进行补强；S2：对步骤S1补强后得到的补强套圈进行淬火、回火热处理；S3：对热处理后的补强套圈进行相应的磨削、硬车和超精研，包括去除加工余量和步骤S1补强得到的补强部分，得到成品薄壁套圈。薄壁套圈补强加工方法大幅度减小甚至避免了薄壁套圈在所有制造环节的变形，从而获得很高的加工精度，精密薄壁套圈与精密滚动体合套就可以制造出精密薄壁轴承、精密柔性轴承。

Description

薄壁轴承的制作方法、其薄壁内圈/外圈的加工方法以及精密 柔性轴承

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及一种薄壁轴承的制作工艺。

背景技术

现有技术中，若轴承外径为D，内径为d，径向截面尺寸就是(D-d)/2。通常，径向截面尺寸小于内径的1/4，或小于外径的1/6，或小于滚动体直径的两倍的滚动轴承可以看做薄壁滚动轴承。薄壁轴承的重量一般不到相同内径超轻系列轴承重量的1/2,有些型号薄壁轴承的重量甚至不到相同内径超轻系列轴承重量的1/40，可见其壁厚之薄，宽度之窄。

随着主机向集成化、轻量化、智能化、低能耗方向发展，主机的尺寸越来越小，重量越来越轻，但精度更高，功能愈发强大，这就促使滚动轴承的设计宽度比超轻系列还要窄，径向截面尺寸比超轻系列还要小，即设计为薄壁滚动轴承。尤其是近年，随着智能制造的兴起，以工业机器人为代表的轻量化、灵敏化、智能化的系统、主机和装备大量涌现，使薄壁轴承获得了越来越广泛的应用。

当薄壁轴承每个系列中的横截面尺寸被设计为固定值时，就变成等截面薄壁轴承，例如0.1875×0.1875英寸、0.25×0.25英寸、0.3125×0.3125英寸、0.375×0.375英寸、0.50×0.50英寸、0.75×0.75英寸、1.0×1.0英寸，在同一个系列中横截面尺寸是不变的，不随内径尺寸d的增大而增大，故称之为等截面薄壁轴承。使用大内孔、小横截面的薄壁轴承，可以用大直径的空心轴代替小直径的实心轴，使诸如空气、光束、水管、电缆等可以通过空心轴的空间来提供，使设计更加简洁。等截面薄壁轴承广泛应用于工业机器人当中。

当薄壁轴承套圈的壁厚仅为轴承外径的0.014～0.023倍时，就演变为柔性轴承，其应视作薄壁轴承的一种。柔性轴承又称谐波轴承，是谐波减速器专用轴承，因套圈壁极薄、工作时套圈呈周期性的弯曲变化而得名。谐波减速器是一种先进、精密的减速器，因体积小、质量轻、回差小、定位精度和传动效率高、易于实现精确的位置控制等突出优势而在工业机器人、高档轿车、航空航天、光学仪器、高档印刷机等精密机械领域获得广泛应用。随着以工业机器人等为核心的智能制造的兴起，谐波减速器同RV减速器一起，因其固有的先进性而受到世界各国的广泛重视。

可见，薄壁轴承的应用场合都比较精密，典型的如工业机器人用谐波减速器柔性轴承、RV减速器轴承、机器人腰部和胯部十字交叉滚子轴承，但是薄壁轴承的套圈壁厚很薄，宽度很窄，在加工处理的所有环节都非常容易变形，获得高的制造精度十分不易。

现行薄壁轴承制造企业，以柔性轴承为例，仍然采用图1和图2所示正常壁厚轴承套圈的切削加工工艺流程，只不过切削加工之前的热处理过程中对套圈的摆放比较讲究和小心，沟道采用2次或2次以上磨削成形，粗磨和精磨工序间增加附加回火工艺，这些措施的采取，固然使得套圈的制造精度有所提高，但提高程度有限，而且，这些措施的采用大大降低了薄壁套圈的制造效率，提高了薄壁套圈进而提高了薄壁轴承的制造成本。究其原因就是，在套圈的磨削和超精过程中，套圈会不可避免地受到来自夹具的磁性吸附力、夹持力、支撑力和来自砂轮、油石的压力、切削力，在这些力的作用下，正常壁厚套圈不会变形或变形极微，而薄壁套圈尤其是柔性轴承套圈就会发生明显的变形。薄壁套圈很难获得高的加工精度和主机对薄壁轴承日益增长的精度要求形成了一对突出的矛盾，严重制约了轻量化主机运转精度和极限转速的进一步提高，发明经济可行的大幅度提高薄壁轴承套圈尤其是柔性轴承套圈加工精度和加工效率的工艺方法，显得十分迫切和必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现行薄壁轴承套圈切削加工存在的工序较多、效率低下、成本较高、精度较低。

为了解决这些技术问题，本发明提供了一种薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，包括如下步骤：

S0：提供留有加工余量的薄壁套圈；

S1：沿薄壁套圈的径向和/或轴向进行补强；

S2：对步骤S1补强后得到的补强套圈进行淬火、回火热处理；

S3：对热处理后的补强套圈进行相应的磨削、硬车和超精研，包括去除加工余量和步骤S1补强得到的补强部分，得到成品薄壁套圈。

可选的，在所述步骤S1中，进一步为沿薄壁套圈的径向进行补强，所述补强部分补强于步骤S0提供的所述薄壁套圈的外圆面。

可选的，在所述步骤S0中，所提供的薄壁套圈具有滚道；在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面、内圆面、外圆面和滚道面进行磨削；

对磨削后的滚道面进行超精研，成型后：

硬车加工所述补强套圈的外圆面，从而去除径向补强的补强部分。

可选的，加工的是薄壁外圈；所述滚道面与所述内圆面相交。

可选的，加工的是薄壁内圈；所述滚道面与所述外圆面相交，补强部分错开滚道面布置。

可限额，加工的是薄壁内圈，在所述步骤S0中，所提供的薄壁套圈不带滚道，在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面、内圆面、外圆面进行磨削；

硬车加工所述补强套圈的外圆面，从而去除径向补强的补强部分，并在所述外圆面硬车出滚道面；

对滚道面进行超精研。

可选的，所述补强部分的壁厚为所述薄壁套圈壁厚的0.2至10倍。

可选的，在所述步骤S1中，进一步为沿薄壁套圈的轴向进行补强，所述补强部分补强于所述薄壁套圈的一侧端面。

可选的，在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面和外圆面进行磨削；

夹持所述补强部分，硬车薄壁套圈内圆面和滚道面；

将薄壁套圈从轴向补强部分硬切断下来；

研磨薄壁套圈切断端面；

对滚道面进行超精研。

可选的，所述补强部分的外径与所述薄壁套圈的外径一致，内径小于所述薄壁套圈的内径，宽度为所述薄壁套圈宽度的0.2至10倍。

可选的，在所述步骤S1中，进一步为同时沿薄壁套圈的径向和轴向进行补强，所述补强部分包括径向补强部分和轴向补强部分，所述径向补强部分位于所述薄壁套圈的外圆面，所述轴向补强部分位于所述薄壁套圈的一侧端面。

可选的，在去除补强部分的过程中，先去除轴向补强部分，再去除径向补强部分。

可选的，在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面和外圆面进行磨削；

将所述补强套圈区分为轴向补强部分与剩下的径向补强套圈，夹持所述轴向补强部分，硬车径向补强套圈的内圆面和滚道面；

将径向补强套圈从轴向补强部分硬切断下来；

研磨径向补强套圈切断端面；

对滚道面进行超精研；

硬车外圆面，去除径向补强部分。

可选的，所述径向补强部分的壁厚为所述薄壁套圈壁厚的0.2至10倍；所述轴向补强部分的宽度为所述薄壁套圈宽度的0.2至10倍，外径等于所述薄壁套圈径向补强后的外径，内径等于或小于所述薄壁套圈的内径。

本发明还提供了一种薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，包括如下步骤：

S00：提供留有加工余量的、至少包含两个薄壁套圈的薄壁套圈组，所述薄壁套圈组内，各薄壁套圈沿轴向依次排布，两相邻薄壁套圈间通过连接部分连接；

S10：沿薄壁套圈组的一侧轴向进行补强，从而形成补强套圈组；

S20：对步骤S10得到的补强套圈组进行淬火、回火热处理；

S30：对热处理后的补强套圈组进行相应的磨削、硬车和超精研，包括去除加工余量和步骤S10补强得到的轴向补强部分以及连接部分，得到相应数量的成品薄壁套圈。

可选的，在所述步骤S30中，对补强套圈组进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

磨削补强套圈组的双端面和外圆面；

夹持所述轴向补强部分，硬车薄壁套圈组的内圆面和滚道面；

将各薄壁套圈从连接部分或轴向补强部分硬切断下来；

研磨各薄壁套圈切断端面；

对滚道面进行超精研。

可选的，所述轴向补强部分的宽度为所述薄壁套圈宽度的0.2至10倍，内径小于所述薄壁套圈的内径，外径与所述薄壁套圈的外径一致；所述连接部分的宽度为1至5毫米，外径小于或等于薄壁套圈的外径，内径大于或等于薄壁套圈的内径。

可选的，在所述步骤S10中，还包括：

沿各薄壁套圈的径向进行补强，于所述薄壁套圈的外圆面形成径向补强部分；

在所述步骤S30中，对套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：磨削补强套圈组的双端面和外圆面；

将所述补强套圈组区分为轴向补强部分和径向补强套圈组，夹持所述轴向补强部分，硬车所述径向补强套圈组的内圆面和滚道面；

将所述径向补强套圈组中的各径向补强套圈从连接部分或轴向补强部分硬切断下来；

研磨各径向补强套圈切断端面；

对滚道面进行超精研；

硬车外圆面，去除径向补强部分。

可选的，所述径向补强部分的壁厚为所述薄壁套圈壁厚的0.2至10倍，所述轴向补强部分的外径等于薄壁套圈径向补强后的外径。

可选的，本发明还提供了一种薄壁轴承的制造方法，包括：

先采用本发明可选方案提供的方法制作薄壁外圈，采用本发明可选的方案提供的方法制作薄壁内圈；

然后将所述薄壁内圈、薄壁外圈以及成品滚动体分选合套，放置保持器，装配成完整的薄壁轴承。

本发明还提供了一种精密柔性轴承，采用单列球轴承，轴承外圈和轴承内圈的壁厚均为轴承外圈外径的0.014至0.023倍，且带沟形滚道，其中轴承精度等级不低于P4级，所述轴承内圈为柔性轴承内圈，所述轴承外圈为柔性轴承外圈，并采用如下制造过程制造而成：

采用本发明可选的方案提供的方法制作精度等级不低于P4级的柔性轴承外圈，采用本发明可选的方案提供的方法制作精度等级不低于P4级的柔性轴承内圈；

选用精度等级不低于G5级的滚珠，然后将所述柔性轴承外圈、柔性轴承内圈以及滚珠分选合套，放置保持器，装配成精度等级不低于P4级的精密柔性轴承。

本发明及其可选的方案中，薄壁轴承套圈的补强加工方法的补强始于一开始的毛坯投料，径向补强套圈的壁厚被补强到与正常轴承壁厚相近，轴向补强套圈补强部分的壁厚等于或超过正常轴承套圈壁厚、补强部分的宽度足够加工夹持，径向和轴向双向补强套圈在径向和轴向都得到了加强，由于套圈从毛坯投料就得到补强，因此在制造加工的所有阶段都具有质量和效率优势：

(1)在套圈毛坯的车加工阶段，由于套圈补强为非薄壁套圈，避免了薄壁套圈的夹持变形，因此套圈车削加工可以采用正常工艺和工装夹具，不仅提高了套圈车削加工效率，降低了废品率，而且大幅度提高了套圈车坯的精度，为后工序热处理和热处理后的精密加工打下了很好的精度基础；

(2)在套圈热处理阶段，由于套圈得到补强，即使不采取特殊的防变形措施，也可将套圈的热处理变形控制在适当的范围之内，这样不仅提高了热处理工序的效率，而且较小的热处理变形对热处理之后的精密加工精度的提高和加工表面的控形控性非常有利；

(3)在热处理后的磨削、硬车和超精研阶段，由于套圈得到补强，热处理后的套圈具有比较高的精度基础，再加上精加工阶段对加工手段和加工工艺顺序的科学排布，完全避免了加工过程中对薄壁件的夹持和磨削加工，因此不仅获得了极高的加工精度，同时减少了加工工序，降低了加工成本。

附图说明

图1是现有技术中柔性轴承外圈加工方法的流程示意图；

图2是现有技术中柔性轴承内圈加工方法的流程示意图；

图3A至3C是本发明实施例1中薄壁外圈的加工示意图；

图4A至4C是本发明实施例2中薄壁内圈的加工示意图；

图5A至5C是本发明实施例3中薄壁内圈的加工示意图；

图6A至图6C是本发明实施例4中薄壁外圈的加工示意图；

图7A至7C是本发明实施例5中薄壁内圈的加工示意图；

图8A至8E是本发明实施例6中薄壁外圈的加工示意图；

图9A至9C是本发明实施例7中薄壁外圈的加工示意图；

图10A至10C是本发明实施例8中薄壁内圈的加工示意图；

图11A至11E是本发明实施例9中薄壁内圈的加工示意图；

图12是本发明诸多可选实施例中薄壁轴承的示意图；

图中，1-薄壁外圈；2-薄壁内圈；3-滚珠；4-保持器；5-补强部分；51-轴向补偿部分；52-径向补偿部分；6-连接部分。图中，带有余量即仍然需要加工的表面外侧标有与之平行的虚线，套圈本体部分被填充以单向斜剖面线，套圈补强部分和套圈与套圈之间的连接部分被填充以双向交叉剖面线。

具体实施方式

以下将结合图1至图12通过9个实施例对本发明提供的薄壁轴承的制作方法及其薄壁内圈/外圈的加工方法进行详细的描述，其为本发明可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，对其进行修改和润色。

本发明提供了一种薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，包括如下步骤：

S0：提供留有加工余量的薄壁套圈；

S1：沿薄壁套圈的径向和/或轴向进行补强；

S2：对步骤S1补强后得到的补强套圈进行淬火、回火热处理；

S3：对热处理后的补强套圈进行相应的磨削、硬车和超精研，包括去除加工余量和步骤S1补强得到的补强部分，得到成品薄壁套圈。

实施例1至实施例3

请综合参考图3至图5，在其示意的实施例1至实施例3中，进一步限定了以下特征：在所述步骤S1中，进一步为沿薄壁套圈的径向进行补强，所述补强部分补强于步骤S0提供的所述薄壁套圈的外圆面。

进一步来说，在此三个实施例中，实施例1和实施例2中，

在所述步骤S0中，所提供的薄壁套圈具有滚道；在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面、内圆面、外圆面和滚道面进行磨削；

对磨削后的滚道面进行超精研，成型后：

硬车加工所述补强套圈的外圆面，从而去除径向补强的补强部分5。。

进一步区分实施例1与实施例2，在实施例1中，加工的是薄壁外圈1；所述滚道面与所述内圆面相交。。在实施例2中，加工的是薄壁内圈2；所述滚道面与所述外圆面相交，补强部分错开滚道面布置。

与实施例1、实施例2相对的，在实施例3中，加工的是薄壁内圈，在所述步骤S0中，所提供的薄壁套圈不带滚道，在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面、内圆面、外圆面进行磨削；

硬车加工所述补强套圈的外圆面，从而去除径向补强的补强部分，并在所述外圆面硬车出滚道面；

对滚道面进行超精研。

在明确以上区别后，以下再逐一介绍实施例1至实施例3的具体内容：

实施例1

其实际为薄壁轴承外圈径向补强加工方法；

如图3A、3B和3C所示，图3A为薄壁外圈1径向补强精加工前毛坯图，图3B为图3A径向补强外圈经数道工序加工后的半成品外圈，图3C为图3B半成品外圈继续加工而成的成品薄壁外圈1。外圈径向补强就是沿外圈全宽增大其外径，补强后外圈壁厚为补强前的1.2～11倍，即所述补强部分的壁厚为所述薄壁套圈壁厚的0.2至10倍；加工顺序如下：

图3A径向补强毛坯外圈→1序：磨双端面→2序：磨外圆→3序：磨内圆(沟道挡边)→4序：磨沟道→5序：超精沟道→图3B半成品外圈→6序：硬车外圆→图3C成品薄壁外圈1。

其中，硬车外圆时，在高刚度数控硬车机床上，内胀磨削过的外圈内圆表面，在一次装卡中，进给量由大到小，分多刀将十字交叉线所表示的薄壁外圈1径向的补强部分5全部硬车掉，并获得最终的薄壁轴承外圆表面，之后外圈不再进行任何切削加工。可以看出，最后一个成形的表面是薄壁轴承外圈的外圆表面，与正常壁厚外圈最后一个工序是沟道超精、最后一个成形的表面是沟道面有所相反。

薄壁外圈1从毛坯到成品共有6个切削工序，在第6序硬车外圆之前，由于薄壁外圈1得到径向补强，壁厚足够，因此克服了外圈的加工变形问题，第6序硬车外圆，因为胀的是外圈的内圆表面，而且分多次切削，切削量由大到小进行控制，因此，变形也极其微小，最终能够获得精度等级不低于P4的薄壁外圈1。

实施例2

其实际为薄壁轴承内圈径向补强加工方法；

如图4A、4B和4C所示，图4A薄壁内圈径向补强精加工前毛坯图，图4B为图4A径向补强内圈经数道工序加工后的半成品内圈，图4C为图4B半成品内圈继续加工而成的成品薄壁内圈。内圈径向补强就是沿内圈全宽增大其外径(沟道部分留沟圆弧延伸空位)，补强后内圈壁厚为补强前的1.2～11倍，加工顺序如下：

图4A径向补强毛坯内圈→1序：磨双端面→2序：磨外圆(即沟道挡边)→3序：磨沟道→4序：磨内圆→5序：超精沟道→图4B半成品内圈→6序：硬车外圆(即沟道挡边)→图4C成品薄壁内圈。

其中，硬车外圆时，在高刚度数控硬车机床上，内胀磨削过的内圈内圆表面，在一次装卡中，进给量由大到小，分多刀将十字交叉线所表示的内圈径向补强部分全部硬车掉，并获得最终的薄壁轴承外圆表面，之后薄壁内圈2不再进行任何切削加工。可以看出，最后一个成形的表面是薄壁内圈2的外圆表面(即内圈沟道挡边)，与正常壁厚内圈最后一个工序是沟道超精，最后一个成形的表面是沟道面有所相反。

薄壁内圈2从毛坯到成品共有6个切削工序，在第6序硬车外圆面之前，由于内圈得到径向补强，壁厚足够，因此克服了内圈的加工变形问题，第6序硬车外圆，因为胀的是内圈的内圆表面，而且分多次切削，切削量由大到小进行控制，因此，变形也极其微小，最终能够获得精度等级不低于P4的薄壁内圈2。

实施例3

其实际为薄壁轴承内圈径向补强加工方法；

如图5A、5B和5C所示，图5A为薄壁内圈径向补强不带沟道精加工前毛坯图，图5B为图5A径向补强内圈经数道工序加工后的半成品内圈，图5C为图5B半成品内圈继续加工而成的成品薄壁内圈。

从实施例2可以看出，如果内圈车坯像正常一样带有沟道，则在内圈沿径向补强时，沟道随之延伸扩大，沟道空位削弱了补强的强度效果，另外，补强在一定范围内越大，沟道就会越深，过深的沟道对磨削和超精都是一个技术难题。甚至，当补强厚度达到一定程度，就会漫过沟道圆弧中心，沟道圆弧不知该如何延伸。因此，考虑到薄壁轴承套圈的沟道很浅，实施例3选择使精加工前的内圈毛坯不带沟道，沟道在精加工时硬车出来。

内圈毛坯不带沟道后，内圈径向补强就是沿内圈全宽增大其外径，补强后内圈壁厚为补强前的1.2～11倍，即所述补强部分的壁厚为所述薄壁套圈的0.2至10倍。加工顺序如下：

图5A不带沟道径向补强毛坯内圈→1序：磨双端面→2序：磨外圆→3序：磨内圆→4序：硬车外圆和沟道→5B半成品内圈→5序：超精沟道→图5C成品薄壁内圈。

其中，第4序硬车外圆和沟道时，在高刚度数控硬车机床上，内胀磨削过的内圈内圆表面，在一次装卡中，进给量由大到小，分多刀将十字交叉线所表示的内圈径向补强部分全部硬车掉，并获得最终的薄壁内圈2外圆表面，接着就硬车出沟道，之后超精内圈沟道。

薄壁内圈2从毛坯到成品共有5个切削工序，在4序硬车外圆和沟道之前，由于内圈得到径向补强，壁厚足够，因此克服了内圈的加工变形问题，第4序硬车外圆和沟道，因为胀的是内圈的内圆表面，而且分多次切削，切削量由大到小进行控制，因此，变形也极其微小，最终能够获得精度等级不低于P4的薄壁内圈2。

综合实施例1至实施例2来看，通过加大薄壁内圈2和薄壁外圈1外圆面径向尺寸实现薄壁套圈的径向补强，得到具有径向的补强部分的补强套圈，径向的补强部分的壁厚是对应薄壁套圈壁厚的0.2～10倍。在套圈两端面、内圆面和沟道面通过磨削、硬车、超精研最终成型后，胀套圈内圆面，通过硬车去除补强部分，获得设计要求的薄壁套圈。正如前文所载，实施例3与其前两例的区别在于：当径向补强内圈在热处理前不带沟道时(称为径向补强内环)，在补强内环两端面、内圆面通过磨削或硬车最终成型后，胀套圈内圆面，通过硬车去除补强部分并硬车出沟道，然后超精沟道，获得设计要求的薄壁内圈。

实施例4与实施例5

请综合参考图6和图7，在其示意的实施例4和实施例5中，进一步限定了以下特征：在所述步骤S1中，进一步为沿薄壁套圈的轴向进行补强，所述补强部分补强于所述薄壁套圈的一侧端面。

在实施例4和实施例5中，在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面和外圆面进行磨削；

夹持所述补强部分，硬车薄壁套圈内圆面和滚道面；

将薄壁套圈从轴向补强部分硬切断下来；

研磨薄壁套圈切断端面；

对滚道面进行超精研。

其中，实施例4与实施例5的区别在于实施例4是对薄壁外圈的阐述，实施例5是对薄壁内圈的阐述。

明确以上共性和区别后，以下再逐一介绍实施例4和实施例5的具体内容：

实施例4

其实际为薄壁轴承外圈轴向补强加工方法；

如图6A、6B和6C所示，图6A为薄壁外圈轴向补强精加工前毛坯图，图6B为图6A轴向补强外圈经数道工序加工后硬切断成的半成品外圈，图6C为图6B半成品外圈继续加工而成的成品薄壁外圈。外圈轴向补强就是沿外圈一侧轴向增加实体，套圈补强部分5的宽度是对应薄壁外圈1宽度的0.2～10倍，外径等于薄壁外圈1的外径，。内径小于所述薄壁套圈的内径。轴向补强外圈加工顺序如下：

图6A轴向补强毛坯外圈→1序：磨双端面→2序：磨外圆→3序：硬车内圆(沟道挡边)和沟道→4序：硬切断→图6B半成品外圈→5序：研磨外圈切割端面→6序：超精沟道→图6C成品薄壁外圈。

其中，3序和4序硬车加工夹持补强部分外圆表面，在一次装卡定位中完成，硬切断指将薄壁外圈1部分从轴向补强部分5上切割下来。由于硬车采用高刚度数控硬车机床，外夹磨削过的外圈补强部分外圆表面，薄壁外圈部分不受任何夹持力，且可以分多刀切削，进给量可以精确控制，因此，套圈变形极小，可以获得不低于P4的加工精度。

实施例5

其实际为薄壁轴承内圈轴向补强加工方法；

如图7A、7B和7C所示，图7A为薄壁内圈轴向补强精加工前毛坯图，图7B为图7A轴向补强内圈经数道工序加工后硬切断成的半成品内圈，图7C为图7B半成品内圈继续加工而成的成品薄壁内圈。薄壁内圈2轴向补强就是沿内圈一侧轴向增加实体，套圈的补强部分5的宽度是对应薄壁套圈宽度的0.2～10倍，补强部分5的外径等于薄壁套圈的外径，内径小于所述薄壁套圈的内径。轴向补强内圈加工顺序如下：

图7A轴向补强毛坯内圈→1序：磨双端面→2序：磨外圆→3序：硬车内圆和沟道→4序：硬切断→图7B半成品内圈→5序：研磨内圈切割端面→6序：超精沟道→图7C成品薄壁内圈。

其中，3序和4序硬车加工夹持补强部分外圆表面，在一次装卡定位中完成，硬切断指将薄壁内圈2部分从轴向的补强部分5上切割下来。由于硬车采用高刚度数控硬车机床，外夹磨削过的内圈补强部分外圆表面，薄壁内圈2部分不受任何夹持力，且可以分多刀切削，进给量可以精确控制，因此，套圈变形极小，可以获得不低于P4的加工精度。

综合实施例4与实施例5来看，通过加大薄壁内圈2和薄壁外圈1单侧轴向尺寸实现薄壁套圈的轴向补强，得到具有轴向的补强部分5的补强套圈，轴向补强套圈的补强部分5的宽度是对应薄壁套圈宽度的0.2～10倍，补强部分的外径等于薄壁套圈的外径，内径小于所述薄壁套圈的内径。对轴向补强套圈进行两端面和外圆面的磨削，夹持补强部分外圆表面，在一次装卡定位中完成对薄壁套圈外圆面、内圆面、沟道面、朝外一侧端面的硬车加工并将薄壁套圈从补强部分硬切断，然后对薄壁套圈的切断端面进行修磨，对沟道面进行超精，获得设计要求的薄壁套圈。

实施例7与实施例8

结合前文5个实施例，在图9和图10示意的实施例7和实施例8中，将径向补强与轴向补强做了一个组合，其进一步限定了以下特征：

在所述步骤S1中，进一步为同时沿薄壁套圈的径向和轴向进行补强，所述补强部分包括径向补强部分52和轴向补强部分51，所述径向补强部分52位于所述薄壁套圈的外圆面，所述轴向补强部分51位于所述薄壁套圈的一侧端面。。

进一步来说，在去除补强部分的过程中，先去除轴向补强部分51，再去除径向补强部分52。

在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面和外圆面进行磨削；

将所述补强套圈区分为轴向补强部分与剩下的径向补强套圈，夹持所述轴向补强部分，硬车径向补强套圈的内圆面和滚道面；进一步来说，径向补强套圈可选的定义为包含径向补强部分、薄壁套圈以及加工余量，在本发明其他可选方案中，并不限于此，此处的定义只为与轴向补强部分区分开描述，以便将夹持加工的过程描述清楚。

将径向补强套圈从轴向补强部分硬切断下来；

研磨径向补强套圈切断端面；

对滚道面进行超精研；

硬车外圆面，去除径向补强部分。

在图9示意的实施例7中，其具体阐述了以上过程作用在薄壁外圈1的情况，在图10示意的实施例8中，其具体阐述了以上过程作用在薄壁内圈2的情况。明确以上共性和区别后，以下再逐一介绍实施例7和实施例8的具体内容：

实施例7

其实际为薄壁轴承外圈双向补强加工方法；

如图9A、9B和9C所示，图9A为薄壁外圈双向补强精加工前毛坯图，图9B为图9A双向补强外圈经数道工序加工后硬切断出的半成品外圈，图9C为图9B半成品外圈继续加工而成的成品薄壁外圈。薄壁外圈1双向补强就是同时沿薄壁外圈的径向和单侧轴向进行补强，径向补强方法和尺寸同实施例1，轴向补强方法和尺寸同实施例4，双向补强外圈的加工顺序如下：

图9A双向补强毛坯外圈→1序：磨双端面→2序：磨外圆→3序：硬车内圆(即外圈沟道挡边)和沟道→4序：硬切断→图9B半成品外圈→5序：修磨切断端面→6序：超精沟道→7序：硬车外圆→图9C成品薄壁外圈。

可以看出，薄壁外圈1经过轴向补强，就可以夹持轴向补强部分的外圆面对经过径向补强外圈的内圆和沟道进行硬车，然后将径向补强外圈从轴向补强部分硬切断，至此，工艺过程与实施例4经过轴向补强的外圈相同，但是，因为本实施例套圈经过了径向补强，因此，在硬车和硬切断的加工过程中，工件的刚性更好，能获得比实施例4更高的硬车精度，切断后套圈的变形也会更小。另外，在后续工序修磨切割端面和超精沟道时，同样由于套圈径向补强，相比实施例4，在这两个工序获得的加工效率和精度也会更高。

同实施例1径向补强加工方法相比，本实施例薄壁外圈1由于经过了轴向补强，获得了硬车所需的夹持部分，因此，本实施例薄壁外圈1即可以进行磨削加工，也可以选择硬车加工，而不像实施例1，因为套圈过窄，只能选择磨削加工。

因此，本实施例薄壁轴承外圈双向补强加工方法，即继承了实施例1薄壁轴承外圈径向补强加工方法的优点，也继承了实施例4轴向补强加工方法的优点，在精加工方式的选择上更加灵活，套圈能获得更高的加工精度。

可以看出，最后一个成形的表面是薄壁外圈1的外圆表面，与正常壁厚外圈最后一个工序是沟道超精、最后一个成形的表面是沟道面有所不同。

实施例8

其实际为薄壁轴承内圈双向补强加工方法；

如图10A、10B和10C所示，图10A为薄壁内圈双向补强精加工前毛坯图，图10B为图10A双向补强内圈经数道工序加工后硬切断出的半成品内圈，图10C为图10B半成品内圈继续加工而成的成品薄壁内圈。薄壁内圈2双向补强就是同时沿薄壁内圈2的径向和单侧轴向进行补强，径向补强方法和尺寸同实施例2，轴向补强方法和尺寸同实施例5，双向补强内圈的加工顺序如下：

图10A双向补强毛坯内圈→1序：磨双端面→2序：磨外圆→3序：硬车内圆和沟道→4序：硬切断→图10B半成品内圈→5序：修磨切断端面→6序：超精沟道→7序：硬车外圆→图10C成品薄壁内圈。

可以看出，薄壁内圈经过轴向补强，就可以夹持轴向补强部分51的外圆面对经过径向补强的内圈的内圆和沟道进行硬车，然后将径向补强内圈从轴向补强部分硬切断，至此，工艺过程与实施例5经过轴向补强的内圈相同，但是，因为本实施例套圈经过了径向补强，因此，在硬车和硬切断的加工过程中，工件的刚性更好，能获得比实施例5更高的加工精度。另外，在后续工序修磨切割端面和超精沟道时，同样由于套圈径向补强，相比实施例5，在这两个工序获得的加工效率和精度更高。

同实施例2径向补强加工方法相比，本实施例内圈由于经过了轴向补强，获得了夹持部分，因此，本实施例内圈即可以进行磨削加工，也可以选择硬车加工，而不像实施例2，因为套圈过窄，只能选择磨削加工。

因此，本实施例薄壁内圈2双向补强加工方法，即继承了实施例2薄壁轴承内圈径向补强加工方法的优点，也继承了实施例5轴向补强加工方法的优点，在精加工方式的选择上更加灵活，套圈能获得更高的加工精度。

可以看出，最后一个成形的表面是薄壁内圈2的外圆表面(即沟道挡边)，与正常壁厚内圈最后一个工序是沟道超精、最后一个成形的表面是沟道面有所不同。

综合实施例7和实施例8来看，通过加大薄壁内圈2和薄壁外圈1外圆面径向尺寸以及单侧轴向尺寸实现薄壁套圈的径向和轴向双向补强，得到双向补强套圈，径向补强部分的壁厚为所述薄壁套圈壁厚的0.2至10倍；所述轴向补强部分的宽度为所述薄壁套圈宽度的0.2至10倍，外径等于所述薄壁套圈径向补强后的外径，内径等于或小于所述薄壁套圈的内径。对双向补强套圈进行两端面和外圆面的磨削，夹持轴向补强部分外圆表面，在一次装卡定位中完成对双向补强套圈外圆面、内圆面、沟道面、朝外一侧端面的硬车加工，然后将径向补强套圈从轴向补强部分硬切断，对硬切断后径向补强套圈的切断端面进行修磨，对沟道面进行超精，胀内圆面，将径向补强部分硬车掉，获得设计要求的薄壁套圈。

实施例6

请参考图8，本实施例是在实施例4、5上的一种改进，其提供了一种薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，包括如下步骤：

S00：提供留有加工余量的、至少包含两个薄壁套圈的薄壁套圈组，所述薄壁套圈组内，各薄壁套圈沿轴向依次排布，两相邻薄壁套圈间通过连接部分连接；

S10：沿薄壁套圈组的一侧轴向进行补强，，从而形成补强套圈组；在本发明具体的可选方案中，沿毛坯套圈中第一个套圈的一侧轴向进行补强，该第一个套圈的另一侧通过连接部分沿轴向连接另一个套圈，其余的套圈之间沿轴向通过连接部分依次连接；

S20：对步骤S10得到的补强套圈组进行淬火、回火热处理；

S30：对热处理后的补强套圈组进行相应的磨削、硬车和超精研，包括去除加工余量和步骤S10补强得到的轴向补强部分5以及连接部分6，得到相应数量的成品薄壁套圈。

其中，在本实施例中，在所述步骤S30中，对补强套圈组进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

磨削补强套圈组的双端面和外圆面；

夹持所述轴向补强部分，硬车薄壁套圈组的内圆面和滚道面；

将各薄壁套圈从连接部分或轴向补强部分硬切断下来；

研磨各薄壁套圈切断端面；

对滚道面进行超精研。

实施例6

其实为薄壁轴承外圈工艺上设计为2列结构轴向补强加工方法

如图8A、8B、8C、8D、8E所示，图8A为薄壁外圈工艺上设计为2列结构轴向补强精加工前毛坯图，图8B为图8A补强外圈组经数道工序加工后靠外侧硬切断出的半成品外圈，图8C为图8A补强外圈组经数道工序加工后靠里侧硬切断出的半成品外圈，图8D为图8B半成品外圈继续加工而成的成品薄壁外圈1，图8E为图8C半成品外圈继续加工而成的成品薄壁外圈1。外圈轴向补强方法及补强部分的尺寸同实施例4完全一样，所不同的是，本实施例轴向补强外圈在工艺上设计为双列结构，最终可以从一个轴向补强部分上加工出两个薄壁外圈，提高了加工效率和材料利用率。具体加工顺序如下：

图8A轴向补强双列毛坯外圈→1序：磨双端面→2序：磨外圆→3序：硬车内圆(沟道挡边)和2列沟道→4序：2次硬切断→图8B和图8C两个半成品外圈→5序：修磨外圈切割端面→6序：超精沟道→图8D和8E两个成品薄壁外圈。

其中，3序和4序硬车加工夹持补强部分5的外圆表面，在一次装卡定位中完成，硬切断指将薄壁套圈1从两套圈之间的连接部分6或轴向补强部分5上切割下来。第1次硬切断外侧(即远离轴向补强部分5)薄壁套圈1，如图8B，有一个切割端面需要修磨，第2次硬切断里侧(即靠近轴向补强部分5)薄壁套圈1，如图8C，有两个切割端面需要修磨。

由于硬车采用高刚度数控硬车机床，外夹磨削过的外圈轴向补强部分外圆表面，薄壁外圈部分不受任何夹持力，且可以分多刀切削，进给量可以精确控制，因此，套圈变形极小，可以获得2个精度不低于P4的成品薄壁外圈1。

薄壁轴承外圈工艺上设计为3列或3列以上沟道结构轴向补强加工方法与2列类似，不再额外给出实施例。换言之，本实施例给出了两个的情况，但由于大于两个的情况其原理与上文所提一致，即使不做展开，也落在本发明的保护范围之内。同样的，薄壁内圈2工艺上设计为N(N≥2)列沟道结构轴向补强加工方法与外圈相似，也不再额外给出实施例。

有关尺寸，还需指出的是，本实施例中，

所述轴向补强部分5的宽度为所述套圈组内单个薄壁套圈宽度的0.2至10倍，内径小于所述薄壁套圈的内径，外径与所述薄壁套圈的外径一致；所述连接部分的宽度为1至5毫米，外径小于或等于薄壁套圈的外径，内径大于或等于薄壁套圈的内径。

综合以上描述来看，本实施例将单列薄壁轴承套圈设计为N列(N≥2)结构，N列薄壁套圈的内径、外径、和滚道尺寸与单列薄壁轴承套圈相同，宽度等于N倍单列薄壁轴承套圈宽度加上(N-1)个连接部分(切断刀口)的宽度，N列薄壁套圈共用一个轴向补强部分，轴向补强部分的尺寸参数同前述轴向补强部分，N列薄壁套圈的加工方法同前述轴向补强部分，加工完成，硬切断得到N个薄壁套圈，切断后薄壁套圈的加工方法同前述轴向补强部分，最终获得N个满足设计要求的薄壁套圈。

实施例9

本实施例可以看做是实施例8基础上的进一步改进，其将径向补强部分52引入到了多列套圈的情况中，在所述步骤S10中，还包括：

沿各薄壁套圈的径向进行补强，于所述薄壁套圈的外圆面形成径向补强部分；

在所述步骤S30中，对套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：磨削补强套圈组的双端面和外圆面；

将所述补强套圈组区分为轴向补强部分和剩下的径向补强套圈组，夹持所述轴向补强部分，硬车所述径向补强套圈组的内圆面和滚道面；在本发明可选的定义中，将径向补强套圈组定义为包含各补强套圈、连接部分以及加工余量的部分，当然，也可不限于此，径向补强套圈只为从概念上与轴向补强部分区分开描述，以便将夹持加工的过程描述清楚。

将所述径向补强套圈组中的各径向补强套圈从连接部分6或轴向补强部分51硬切断下来；这里的径向补强套圈组可选的定义为：包含了各径向补强套圈和连接部分；径向补强套圈又可进一步定义为具有径向补强部分的薄壁套圈，当然，其上均有加工余量；

研磨各径向补强套圈切断端面；

对滚道面进行超精研；

硬车外圆面，去除径向补强部分52。

当然，有关径向补强部分52和轴向补强部分51的尺寸，与之前的实施例一致，所述径向补强部分52的壁厚为所述薄壁套圈1或2壁厚的0.2至10倍，所述轴向补强部分52的外径等于薄壁套圈径向补强后的外径。

具体来说，本实施例实际是薄壁轴承内圈工艺上设计为2列结构双向补强加工方法

如图11A、11B、11C、11D和11E所示，图11A为薄壁内圈工艺上设计为2列结构双向补强精加工前毛坯图，图11B为图11A内圈经数道工序加工后靠外侧硬切断出的半成品内圈，图11C为图11A内圈经数道工序加工后靠里侧硬切断出的半成品内圈，图11D为图11B半成品内圈继续加工而成的成品薄壁内圈，图11E为图11C半成品内圈继续加工而成的成品薄壁内圈。

本实施例中，内圈双向补强方法及补强部分的尺寸同实施例8完全一样，所不同的是，本实施例双向补强内圈在工艺上设计为双列结构，最终可以从一个轴向补强部分上加工出两个薄壁内圈，提高了加工效率和材料利用率。具体加工顺序如下：

图11A双向补强双列毛坯内圈→1序：磨双端面→2序：磨外圆→3序：硬车内圆和2列沟道→4序：2次硬切断→图11B和图11C两个半成品内圈→5序：修磨内圈切割端面→6序：超精沟道→7序：硬车外圆→图11D和11E两个成品薄壁内圈。

其中，3序和4序硬车加工夹持补强部分外圆表面，在一次装卡定位中完成，硬切断指将径向补强套圈部分从连接部分6或轴向补强部分51上切割下来。第1次硬切断远离轴向补强部分的径向补强内圈，如图11B，有一个切割端面需要修磨，第2次硬切断靠近轴向补强部分的径向补强内圈，如图11C，有两个切割端面需要修磨。

从轴向补强部分上硬切断得到两个径向补强内圈，这两个径向补强内圈的后继加工方法同实施例8，最终得到两个精度等级不低于P4的薄壁内圈。

综合参考本实施例，本实施例将单列径向补强轴承套圈设计为N列(N≥2)结构，N列径向补强套圈的内径、外径、和滚道尺寸与单列径向补强套圈相同，宽度等于N倍单列径向补强套圈宽度加上(N-1)个连接部分(切断刀口)的宽度，N列径向补强套圈共用一个轴向补强部分，轴向补强部分的尺寸参数同前述双向补强部分，N列径向和轴向双向补强套圈的加工方法同前述双向补强部分，加工完成，硬切断得到N个径向补强套圈，切断后径向补强套圈的加工方法同前述双向补强部分，最终获得N个满足设计要求的薄壁套圈。

综合参考以上实施例，上述薄壁套圈的补强加工方法适用于所有类型、所有尺寸段、所有材料的薄壁滚动轴承，该加工方法并不排除为进一步提高套圈加工精度所采取的工序中间附加回火、超精外圈滚道前预先对外圈外圆面进行超精等传统的精度提高工艺措施和方法。薄壁轴承套圈采用补强加工工艺方法后，同补强前薄壁轴承套圈的加工工艺在加工手段、加工顺序、套圈各表面最终成型的先后顺序、加工工艺系统的刚性等方面明显不同，最终导致了加工效率和加工精度的质的飞跃。

薄壁轴承套圈的补强加工方法的补强始于一开始的毛坯投料，径向补强套圈的壁厚被补强到与正常轴承壁厚相近，轴向补强套圈补强部分的壁厚等于或超过正常轴承套圈壁厚、补强部分的宽度足够加工夹持，径向和轴向双向补强套圈在径向和轴向都得到了加强，由于套圈从毛坯投料就得到补强，因此在制造加工的所有阶段都具有质量和效率优势：

(1)在套圈毛坯的车加工阶段，由于套圈补强为非薄壁套圈，避免了薄壁套圈的夹持变形，因此套圈车削加工可以采用正常工艺和工装夹具，不仅提高了套圈车削加工效率，降低了废品率，而且大幅度提高了套圈车坯的精度，为后工序热处理和热处理后的精密加工打下了很好的精度基础；

(2)在套圈热处理阶段，由于套圈得到补强，即使不采取特殊的防变形措施，也可将套圈的热处理变形控制在适当的范围之内，这样不仅提高了热处理工序的效率，而且较小的热处理变形对热处理之后的精密加工精度的提高和加工表面的控形控性非常有利；

(3)在热处理后的磨削、硬车和超精研阶段，由于套圈得到补强，热处理后的套圈具有比较高的精度基础，再加上精加工阶段对加工手段和加工工艺顺序的科学排布，完全避免了加工过程中对薄壁件的夹持和磨削加工，因此不仅获得了极高的加工精度，同时减少了加工工序，降低了加工成本。

套圈得到补强后，由于避免或大幅度减少了薄壁套圈的夹持或切削变形问题，因此，除补强面以外的其它表面，各工序余量相对薄壁套圈可以明显减少，有利于提高加工效率。补强部分采用高刚度数控机床硬车削去除，由于硬车削材料切除率远远大于磨削加工，因此，补强部分材料去除所占用的工艺时间是可控的。而且，经过设计，套圈硬车加工所夹持的轴向补强部分，可以反过来循环加工成相近尺寸的轴承套圈或其它有用的环套类零件，避免了轴向补强部分的浪费。

当在硬车机床上胀径向补强或双向补强套圈的内圆面(对内圈是内径表面，对外圈是滚道挡边)进行外圆表面(对内圈是滚道挡边，对外圈是外径表面)和外露滚道面(内圈滚道面)的硬车加工时，由于薄壁轴承套圈很窄，为了提高加工效率，可一次装卡多个套圈，实现一次装卡对多个套圈外圆表面和外露滚道面的硬车加工。

套圈上与滚动体相接处的工作表面在本发明的叙述中被称为滚道或滚道面，该滚道包括沟形滚道和非沟形滚道，沟形滚道针对球轴承，如深沟球轴承、浅沟球轴承、角接触球轴承、推力球轴承、推力角接触球轴承、三点接触球轴承、四点接触球轴承、等截面薄壁球轴承、柔性轴承等等；非沟形滚道针对滚子轴承，如圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承、桶形滚子轴承、滚针轴承等等。所有这些轴承都有其对应的薄壁结构即对应的薄壁轴承。实施例全部以球轴承给出，使不同实施例之间的共同点和不同点更加一目了然，但绝不意味着薄壁轴承只有球轴承。从薄壁球轴承的补强加工实施例，不难想象任何薄壁轴承的套圈补强加工方法和薄壁轴承的制造方法。因此，套圈补强加工方法可以被用来加工制造所有类型和尺寸段的薄壁轴承，尤其是精密薄壁轴承。

实施例10

本发明还提供了一种精密薄壁轴承的制造方法，包括：

先采用本发明以上各实施例所提供的加工方法制作薄壁外圈和薄壁内圈；

然后将所述薄壁内圈、薄壁外圈以及成品滚动体分选合套，放置保持器，装配成完整的薄壁轴承。

所述的薄壁轴承包括薄壁外圈1、薄壁内圈2、嵌入外圈滚道和内圈滚道之间的滚动体3和保持器4。

本实施例以图12所示的精密薄壁球轴承为例，给出具体的制作方法如下：

(1)采用实施例1、例4、例6、例7当中的任何一种外圈补强加工方法制作出精度等级不低于P4级的精密薄壁外圈1；采用实施例2、例3、例5、例8、例9当中的任何一种内圈补强加工方法制作出精度等级不低于P4级的精密薄壁内圈2；

(2)对精密薄壁外圈1和精密薄壁内圈2测量沟形滚道直径进行分组，按照设计游隙选配精度不低于G5的陶瓷滚珠或钢滚珠，合套；

(3)放入兜孔带有锁量的冠形塑料或夹布胶木保持器4，完成整套精密薄壁轴承的装配，制成精度等级不低于P4级的精密薄壁轴承。

实施例11

综合参考以上10个实施例中的加工方法和制作方法，本发明还提供了一种精密柔性轴承，其结构同样如图12，采用单列球轴承，轴承外圈和轴承内圈的壁厚均为轴承外圈外径的0.014至0.023倍，且带沟形滚道，其中轴承精度等级不低于P4级，所述轴承内圈为柔性轴承内圈，所述轴承外圈为柔性轴承外圈，并采用如下制造过程制造而成：

采用本发明所有可选的加工方法制作精度等级不低于P4级的柔性轴承外圈，采用本发明所有可选的加工方法制作精度等级不低于P4级的柔性轴承内圈；

选用精度等级不低于G5级的滚珠，然后将所述柔性轴承外圈、柔性轴承内圈以及滚珠分选合套，放置保持器，装配成精度等级不低于P4级的精密柔性轴承。

套圈补强加工成型薄壁轴承的制造方法包括各种类型、各种材料、各种尺寸、各种精度等级、各种润滑方式、不同列数滚道的薄壁滚动轴承，典型的如RV减速器轴承、谐波减速器轴承、十字交叉圆柱滚子轴承、等截面薄壁轴承等，其核心在于对薄壁轴承薄壁套圈的补强加工，通过补强，大幅度减少乃至完全避免了薄壁套圈切削加工、热处理、表面处理等制造过程中的夹持和切削变形，从而大幅度提高了套圈的制造精度和生产效率。

套圈补强分为径向补强、轴向补强和双向补强，根据薄壁套圈的具体情况和企业拥有的机床、夹具资源确定。在实施例中，对径向补强套圈，给出的是胀内圆表面硬车去除径向补强部分；对轴向补强套圈，给出的是外夹(卡)轴向补强部分的外圆面硬切断将套圈从轴向补强部分切离，实际的加工装夹方式并不限于此，比如也可以通过磁吸补强套圈端面的办法，完成上述硬车和硬切断。尤其是，对轴向补强和双向补强套圈，有轴向补强部分可供机床磁吸或夹紧，可以根据工艺需要，在一次装夹中，进行对套圈所有表面(端面、外圆面、内圆面、滚道面、滚道挡边、油沟油槽、法兰等)的全部或选择性硬车，不管这些表面是否已经进行过磨削加工。当然，对轴向补强薄壁套圈，在套圈部分经过一定的加工工序后，也可以通过砂轮将套圈部分从轴向补强部分割下，只不过切割的精度没有硬车断精度高而已。由于硬车可以进行刀尖仿形加工，所以，薄壁滚子轴承非沟形滚道薄壁套圈的补强加工工艺方法与实施例给出的沟形滚道薄壁球轴承套圈相同或相似。薄壁轴承套圈经补强后采取的局部有别于本发明所给实施例的切削方式和切削顺序并不构成对本发明薄壁轴承套圈补强加工方法、薄壁轴承制造方法和精密柔性轴承的否定。

套圈补强加工成型薄壁轴承的制造方法，相对于套圈没有补强加工成型薄壁轴承的制造方法，制造出的薄壁轴承精度更高，成本反而更低，具有高精度、低成本双重优势。当然，套圈壁厚越薄，本发明补强加工成型薄壁轴承制造方法提高精度、降低成本的优势越明显，所以，该方法最适合超薄壁精密柔性轴承的生产制造，然后适合等截面薄壁轴承、十字交叉薄壁滚子轴承等精密薄壁轴承的生产制造，当然，同样适合套圈壁厚也并不厚的超轻系列精密轴承的生产制造。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (13)

1.一种薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S0：提供留有加工余量的薄壁套圈；

S1：沿薄壁套圈的径向和/或轴向进行补强，得到留有加工余量且进行了补强的套圈毛坯，其为补强套圈；S1为下述S11、S12、S13中的其中一种:

S11：沿薄壁套圈的径向进行补强，所述补强部分补强于步骤S0提供的所述薄壁套圈的外圆面，所述补强部分的壁厚为所述薄壁套圈壁厚的0.2至10倍，所得留有加工余量且进行了补强的套圈毛坯被补强到与正常轴承壁厚相近，同时避免了工件的夹持变形和加工变形；

S12：沿薄壁套圈的轴向进行补强，所述补强部分补强于所述薄壁套圈的一侧端面，所述补强部分的外径与所述薄壁套圈的外径一致，内径小于所述薄壁套圈的内径，宽度为所述薄壁套圈宽度的0.2至10倍，所得留有加工余量且进行了补强的套圈毛坯轴向补强部分为套圈加工时的夹持部分，避免了工件的夹持变形；

S13：同时沿薄壁套圈的径向和轴向进行补强，所述补强部分包括径向补强部分和轴向补强部分，所述径向补强部分位于所述薄壁套圈的外圆面，所述轴向补强部分位于所述薄壁套圈的一侧端面，所述径向补强部分的壁厚为所述薄壁套圈壁厚的0.2至10倍；所述轴向补强部分的宽度为所述薄壁套圈宽度的0.2至10倍，外径等于所述薄壁套圈径向补强后的外径，内径等于或小于所述薄壁套圈的内径；所得留有加工余量且进行了补强的套圈毛坯被补强到与正常轴承壁厚相近，同时避免了工件的夹持变形和加工变形；

S2：对步骤S1补强后得到的补强套圈进行车削加工、淬火、回火热处理，得到热处理后的补强套圈；

S3：对热处理后的补强套圈进行相应的磨削、硬车和超精研，包括去除加工余量和步骤S1补强得到的补强部分，得到成品薄壁套圈，

在此精加工阶段，端面磨削、外圆磨削、内圆磨削或硬车、滚道磨削或硬车都是在去除补强部分前完成的，已获得了极高的加工精度。

2.如权利要求1所述的薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：在所述步骤S11中，所提供的薄壁套圈具有滚道；在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面、内圆面、外圆面和滚道面进行磨削；

对磨削后的滚道面进行超精研，成型后：

硬车加工所述补强套圈的外圆面，从而去除径向补强的补强部分。

3.如权利要求2所述的薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：加工的是薄壁外圈；所述滚道面与所述内圆面相交。

4.如权利要求2所述的薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：加工的是薄壁内圈；所述滚道面与所述外圆面相交，补强部分错开滚道面布置。

5.如权利要求1所述的薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：加工的是薄壁内圈，在所述步骤S0中，所提供的薄壁套圈不带滚道，在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面、内圆面、外圆面进行磨削；

硬车加工所述补强套圈的外圆面，从而去除径向补强的补强部分，并在所述外圆面硬车出滚道面；

对滚道面进行超精研。

6.如权利要求1所述的薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：针对S12的情况下，在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面和外圆面进行磨削；

夹持所述补强部分，硬车薄壁套圈内圆面和滚道面；

将薄壁套圈从轴向补强部分硬切断下来；

研磨薄壁套圈切断端面；

对滚道面进行超精研。

7.如权利要求1所述的薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：针对步骤S13的情况下，在去除补强部分的过程中，先去除轴向补强部分，再去除径向补强部分。

8.如权利要求7所述的薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：在所述步骤S3中，对补强套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

对所述补强套圈的两个端面和外圆面进行磨削；

将所述补强套圈区分为轴向补强部分与剩下的径向补强套圈，夹持所述轴向补强部分，硬车径向补强套圈的内圆面和滚道面；

将径向补强套圈从轴向补强部分硬切断下来；

研磨径向补强套圈切断端面；

对滚道面进行超精研；

硬车外圆面，去除径向补强部分。

9.一种薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S00：提供留有加工余量的、至少包含两个薄壁套圈的薄壁套圈组，所述薄壁套圈组内，各薄壁套圈沿轴向依次排布，两相邻薄壁套圈间通过连接部分连接；

S10：沿薄壁套圈组的一侧轴向进行补强，得到留有加工余量且进行了补强的套圈组毛坯，下简称补强套圈组；

所述轴向补强部分的宽度为所述薄壁套圈宽度的0.2至10倍，内径小于所述薄壁套圈的内径，外径与所述薄壁套圈的外径一致；所述连接部分的宽度为1至5毫米，外径小于或等于薄壁套圈的外径，内径大于或等于薄壁套圈的内径；所得留有加工余量且进行了补强的套圈组毛坯轴向补强部分为套圈组加工时的夹持部分，避免了工件的夹持变形；

S20：对补强套圈组进行车削加工、淬火、回火热处理，得到热处理后的补强套圈组；

S30：对热处理后的补强套圈组进行相应的磨削、硬车和超精研，包括去除加工余量和步骤S10补强得到的轴向补强部分以及连接部分，得到相应数量的成品薄壁套圈，在此精加工阶段，端面磨削、外圆磨削、内圆磨削或硬车、滚道磨削或硬车都是在去除补强部分前完成的，已获得了极高的加工精度。

10.如权利要求9所述的薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：在所述步骤S30中，对补强套圈组进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

磨削补强套圈组的双端面和外圆面；

夹持所述轴向补强部分，硬车薄壁套圈组的内圆面和滚道面；

将各薄壁套圈从连接部分或轴向补强部分硬切断下来；

研磨各薄壁套圈切断端面；

对滚道面进行超精研。

11.如权利要求9所述的薄壁轴承的薄壁内圈/外圈的加工方法，其特征在于：在所述步骤S10中，还包括：

沿薄壁套圈组中各薄壁套圈的径向进行补强，于所述薄壁套圈的外圆面形成径向补强部分，所述径向补强部分的壁厚为所述薄壁套圈壁厚的0.2至10倍，所述轴向补强部分的外径等于薄壁套圈径向补强后的外径；所得留有加工余量且进行了补强的套圈组毛坯被补强到与正常轴承宽度和壁厚相近，同时避免了工件的夹持变形和加工变形；

在所述步骤S30中，对套圈进行硬车、磨削和超精研的过程进一步包括：

磨削补强套圈组的双端面和外圆面；

将所述补强套圈组进一步区分为轴向补强部分和剩下的径向补强套圈组，夹持所述轴向补强部分，硬车所述径向补强套圈组的内圆面和滚道面；

将所述径向补强套圈组中的各径向补强套圈从连接部分或轴向补强部分硬切断下来；

研磨各径向补强套圈切断端面；

对滚道面进行超精研；

硬车外圆面，去除径向补强部分。

12.一种薄壁轴承的制造方法，其特征在于：包括：

先采用如权利要求1至3以及6至11任意之一所述的方法制作薄壁外圈，采用如权利要求1至2以及4至11任意之一所述的方法制作薄壁内圈；

然后将所述薄壁内圈、薄壁外圈以及成品滚动体分选合套，放置保持器，装配成完整的薄壁轴承。

13.一种精密柔性轴承，其特征在于，采用单列球轴承，轴承外圈和轴承内圈的壁厚均为轴承外圈外径的0.014至0.023倍，且带沟形滚道，其中轴承精度等级不低于P4级，所述轴承内圈为柔性轴承内圈，所述轴承外圈为柔性轴承外圈，并采用如下制造过程制造而成：

采用如权利要求1至3以及6至11任意之一所述的方法制作精度等级不低于P4级的柔性轴承外圈，采用如权利要求1至2以及4至11任意之一所述的方法制作精度等级不低于P4级的柔性轴承内圈；

选用精度等级不低于G5级的滚珠，然后将所述柔性轴承外圈、柔性轴承内圈以及滚珠分选合套，放置保持器，装配成精度等级不低于P4级的精密柔性轴承。