CN105414584A - 单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具以及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具以及加工方法，浮动夹具包括三爪卡盘、三爪、卡爪体、浮动连杆和六个卡爪，三爪对应连接于三爪卡盘上，卡爪体数量为三个，三个卡爪体分别对应三爪设置，卡爪体通过浮动连杆对应连接在三爪上；卡爪体与三爪之间还连接有限位螺钉，限位螺钉的数量为两个，两个限位螺钉分别对称设置于浮动连杆的两侧；每个卡爪体上通过齿啮合连接有两个卡爪。本发明在三爪与卡爪体之间通过浮动连杆连接，并且在卡爪体与三爪之间还连接有限位螺钉，通过浮动连杆、限位螺钉在夹紧过程中可以起到一定的上下浮动作用。本发明在进行车削轴承锻件时，提高了车削精度，缩短了单列圆锥滚子轴承的内外圈车工工艺流程。

Description

单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具以及加工方法

技术领域

本发明涉及单列圆锥滚子轴承加工技术领域，尤其涉及一种单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具以及加工方法。

背景技术

目前，对于在卧式车床上加工的单列圆锥滚子轴承(轻薄型)，基本上是使用三爪进行夹持车削。工艺流程分为：

1、外圈：锻件、粗车内径、粗车外径、粗车滚道、去应力退火、细车内径、精车外径、精车滚道、车工成品、热处理、粗磨、硬车倒角。

2、内圈：锻件、粗车内径、粗车大挡边外径、粗车小挡边外径、粗车大挡边、粗车滚道、去应力退火、细车小挡边外径、精车内径、精车滚道、车工成品、热处理、粗磨、硬车倒角及油沟。

对于轻薄型零件，使用三爪进行夹持车削时，最少需要0.15MPa以上的压力，才能保证夹持牢固可靠。通常为消除粗车加工的夹持内应力，粗车后需要进行去应力退火，去应力退火后，内应力得到释放，形位公差变大，精车前就需要车夹位(即细车工序)。使用三爪精车后的圆度偏大，而圆度偏大，导致产品的倒角和油沟轮廓不均匀，粗磨后则需要进行硬车。

目前单列圆锥滚子轴承内外圈的车工工艺流程较长，导致生产效率比较低，制造成本高，最终导致该产品的市场竞争力低。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具以及加工方法，三爪与卡爪体之间通过浮动连杆连接，并且在卡爪体与三爪之间还连接有限位螺钉，在进行车削轴承锻件时，提高了车削精度，缩短了单列圆锥滚子轴承的内外圈车工工艺流程。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具，包括三爪卡盘、三爪、卡爪体、浮动连杆和六个卡爪，三爪对应连接于三爪卡盘上，所述卡爪体数量为三个，三个卡爪体分别对应三爪设置，卡爪体通过浮动连杆对应连接在三爪上。所述卡爪体与三爪之间还连接有限位螺钉，所述限位螺钉的数量为两个，两个限位螺钉分别对称设置于浮动连杆的两侧。每个卡爪体上通过齿啮合连接有两个卡爪。

为了更好地实现本发明，在同一个卡爪体的两个卡爪分别连接于该卡爪体的两端。

为了使得卡爪与卡爪体在运动时结构性能更高，所述卡爪还通过梯形块、螺钉与对应的卡爪体连接。

为了便于夹持单列圆锥滚子轴承，所述卡爪内外表面均铣有摩擦齿，该摩擦齿用于夹持单列圆锥滚子轴承的外圆和内孔。

一种单列圆锥滚子轴承内外圈加工方法，其加工方法如下：

A、粗车外圈的内径：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的外圈，通过数控车床对外圈的内径及大端面进行粗车削；

B、精车外圈的外径：通过数控车床对外圈的外径及小端面进行粗车削；

C、精车外圈的大端面：采用数控车床对外圈的大端面及倒角进行精车削；

D、精车外圈的滚道：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的外圈，采用数控对外圈的滚道、小端面及倒角进行精车削；

E、粗车内圈的内径：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的内圈，通过数控车床对内圈的内径及大端面进行粗车削；

F、粗车内圈的外圆：通过数控车床对内圈的小挡边外径、滚道、大挡边、大挡边外径及小端面依次进行粗车削；

G、精车内圈的内径：采用数控车床对内圈的内径、大挡边外径、大端面及倒角依次进行精车削；

H、精车内圈的滚道：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的外圈，采用数控车床对内圈的小挡边外径、滚道、大挡边、大小油沟、小端面及倒角依次进行精车削。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明在三爪与卡爪体之间通过浮动连杆连接，并且在卡爪体与三爪之间还连接有限位螺钉，通过浮动连杆、限位螺钉在夹紧过程中可以起到一定的上下浮动作用。本发明在进行车削轴承锻件时，提高了车削精度，缩短了单列圆锥滚子轴承的内外圈车工工艺流程。在加工单列圆锥滚子轴承时，取消了传统的去应力退火、车夹位、硬车等工序，内外圈车加工周期也由原来的7天降低至3天。通过采用浮动夹具，降低夹持压力，车工成品的圆度在0.15mm以内，椭圆在0.12mm以内。

(2)本发明的卡爪内外表面均铣有用于夹持单列圆锥滚子轴承的外圆和内孔的摩擦齿，使得夹持轴承锻件更为方便、牢固，提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明三爪卡盘、三爪、卡爪体、浮动连杆的连接结构示意图；

图2为本发明的正面结构示意图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图2的夹持示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－三爪卡盘，2－三爪，3－卡爪体，4－浮动连杆，5－限位螺钉，6－梯形块，7－卡爪，8－被加工产品。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例

如图1～图4所示，一种单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具，包括三爪卡盘1、三爪2、卡爪体3、浮动连杆4和六个卡爪7，三爪2对应连接于三爪卡盘1上，卡爪体3数量为三个，三个卡爪体3分别对应三爪2设置，卡爪体3通过浮动连杆4对应连接在三爪2上。卡爪体3可以在三爪2内进行浮动。卡爪体3与三爪2之间还连接有限位螺钉5，限位螺钉5的数量为两个，两个限位螺钉5分别对称设置于浮动连杆4的两侧。限位螺钉5与三爪2之间有一定的间隙，在夹紧过程中可以起到一定的上下浮动作用。每个卡爪体3上通过齿啮合连接有两个卡爪7，通过调整卡爪7的位置，在一定范围内可以适应多种产品车削。

如图2、图4所示，在同一个卡爪体3的两个卡爪7分别连接于该卡爪体3的两端。

如图3所示，卡爪7还通过梯形块6、螺钉与对应的卡爪体3连接。

根据本发明的一个实施例，卡爪7内外表面均铣有摩擦齿，该摩擦齿用于夹持单列圆锥滚子轴承的外圆和内孔。

一种单列圆锥滚子轴承内外圈加工方法，其加工方法如下：

A、粗车外圈的内径：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的外圈，通过数控车床对外圈的内径及大端面进行粗车削；

B、精车外圈的外径：通过数控车床对外圈的外径及小端面进行粗车削；

C、精车外圈的大端面：采用数控车床对外圈的大端面及倒角进行精车削；

D、精车外圈的滚道：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的外圈，采用数控对外圈的滚道、小端面及倒角进行精车削；

E、粗车内圈的内径：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的内圈，通过数控车床对内圈的内径及大端面进行粗车削；

F、粗车内圈的外圆：通过数控车床对内圈的小挡边外径、滚道、大挡边、大挡边外径及小端面依次进行粗车削；

G、精车内圈的内径：采用数控车床对内圈的内径、大挡边外径、大端面及倒角依次进行精车削；

H、精车内圈的滚道：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的外圈，采用数控车床对内圈的小挡边外径、滚道、大挡边、大小油沟、小端面及倒角依次进行精车削。

本发明通过使用浮动夹具进行车削单列圆锥滚子轴承锻件，有效的降低了粗车后内应力及形位公差，从而取消了去应力退火等多道工序。

使用浮动夹具后的工艺流程分为：

1、外圈：锻件、粗车内径、精车外径、精车大端面、精车滚道、车工成品(无硬车工序等)。

2、内圈：锻件、粗车内径、粗车外圆、精车内径、精车滚道、车工成品(无硬车工序等)。

本发明分别对804782、32944J、LL537649、306/196.850X1四种产品型号进行加工，所得到的实验数据如下表：

本发明单列圆锥滚子轴承内外圈车工加工工艺方法效果如下：

1、在效率上，通过取消去应力退火、车夹位、硬车等工序，内外圈车加工周期由原来的7天降低至3天。

2、在质量上，通过采用浮动夹具，降低夹持压力，车工成品的圆度在0.15mm以内，椭圆在0.12mm以内。

3、在成本上，主要包括如下两种成本：

①人工成本：内外圈最少共计节约了14道工序，实际减少9人，可以每月降低9人的工资支出。

②刀片节约成本：通过实验，平均每月的刀片损耗为400元/万元产值，通过本发明的优化工艺及取消硬车工序，平均每月的刀片损耗为170元/万元产值，刀片损耗降低了230元/万元产值。按照车加工车间每年1500万元的产值计算，每年可以节约刀片成本＝230*1500＝34万元(主要为CBN刀片)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具，包括三爪卡盘(1)和三爪(2)，三爪(2)对应连接于三爪卡盘(1)上，其特征在于：还包括卡爪体(3)、浮动连杆(4)和六个卡爪(7)，所述卡爪体(3)数量为三个，三个卡爪体(3)分别对应三爪(2)设置，卡爪体(3)通过浮动连杆(4)对应连接在三爪(2)上；所述卡爪体(3)与三爪(2)之间还连接有限位螺钉(5)，所述限位螺钉(5)的数量为两个，两个限位螺钉(5)分别对称设置于浮动连杆(4)的两侧；每个卡爪体(3)上通过齿啮合连接有两个卡爪(7)。

2.按照权利要求1所述的单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具，其特征在于：在同一个卡爪体(3)的两个卡爪(7)分别连接于该卡爪体(3)的两端。

3.按照权利要求1或2所述的单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具，其特征在于：所述卡爪(7)还通过梯形块(6)、螺钉与对应的卡爪体(3)连接。

4.按照权利要求3所述的单列圆锥滚子轴承内外圈加工用的浮动夹具，其特征在于：所述卡爪(7)内外表面均铣有摩擦齿，该摩擦齿用于夹持单列圆锥滚子轴承的外圆和内孔。

5.一种单列圆锥滚子轴承内外圈加工方法，其特征在于：其加工方法如下：

A、粗车外圈的内径：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的外圈，通过数控车床对外圈的内径及大端面进行粗车削；

B、精车外圈的外径：通过数控车床对外圈的外径及小端面进行粗车削；

C、精车外圈的大端面：采用数控车床对外圈的大端面及倒角进行精车削；

D、精车外圈的滚道：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的外圈，采用数控对外圈的滚道、小端面及倒角进行精车削；

E、粗车内圈的内径：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的内圈，通过数控车床对内圈的内径及大端面进行粗车削；

F、粗车内圈的外圆：通过数控车床对内圈的小挡边外径、滚道、大挡边、大挡边外径及小端面依次进行粗车削；

G、精车内圈的内径：采用数控车床对内圈的内径、大挡边外径、大端面及倒角依次进行精车削；

H、精车内圈的滚道：使用浮动夹具夹持住单列圆锥滚子轴承的外圈，采用数控车床对内圈的小挡边外径、滚道、大挡边、大小油沟、小端面及倒角依次进行精车削。