CN106078363A - 一种轴承外圈的三瓣波滚道磨削加工方法 - Google Patents

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刘明阳
马芳
胡北
闫国斌
李浩玮
张振明
孙剑锋
于浩
陈名明
段继明
李岩
周宇航
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Abstract

一种轴承外圈的三瓣波滚道磨削加工方法，本发明涉及一种轴承外圈的滚道磨削加工方法，本发明为了解决现有技术中三瓣波形起始位置与工件起始位置存在一定的偏离度，加工过程中设备参数不可控，产品质量不稳定，整体尺寸精度一致性差，影响产品使用寿命的问题，步骤一：挡边磨削；步骤二:外径磨削；步骤三:三瓣波滚道磨削；步骤四:超精研加工,进而完成三瓣波滚道磨削加工。本发明属于三瓣波轴承滚道磨削加工领域。

Description

一种轴承外圈的三瓣波滚道磨削加工方法
技术领域
本发明涉及一种轴承外圈的滚道磨削加工方法，具体涉及一种轴承外圈的三瓣波滚道磨削加工方法。
背景技术
三瓣波轴承应用于航空发动机主轴，该轴承由外圈、内圈、滚动体和保持架组成，外圈为三瓣波结构，滚道两侧是0.2～0.5mm的小油沟，端面带有止动凸台。目前，带有止动凸台小油沟三瓣波滚道套圈加工方式落后，工艺难于固化，产品精度偏低，三瓣波形起始位置与工件起始位置存在一定的偏离度最大可达10°，加工过程中设备参数不可控，产品质量不稳定，整体尺寸精度一致性差。因质量不稳定导致产品在使用过程中，滚动体爬坡阶段位置不一致，对产品使用寿命存在致命影响。
发明内容
本发明为了解决现有技术中三瓣波形起始位置与工件起始位置存在一定的偏离度，加工过程中设备参数不可控，产品质量不稳定，整体尺寸精度一致性差，影响产品使用寿命的问题，进而提出了一种轴承外圈的三瓣波滚道磨削加工方法。
本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：所述方法是按照以下步骤实现的；
所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：挡边磨削：将外圈毛坯件安装在型号为3MK2610CNC的数控挡边磨床上进行挡边磨削，砂轮转速为29m/s，工件转速为330r/min，径向进给速度为1μm/s，一次径向进给量为0.015mm，外滚道距离第一挡边和外滚道距离第二挡边的距离偏差均小于0.05mm；
步骤二:外径磨削：将步骤一加工之后的外圈安装在3MK2110CNC的数控磨床上，砂轮线速度为30m/s，工件转速为300r/min，一次径向进给量为0.02mm，径向进给速度为1μm/s，通过数控磨床对外圈的外径进行磨削，磨削加工后使外圈的外径的尺寸达到74.3mm至74.31mm之间；
步骤三:三瓣波滚道磨削：将步骤二中磨削加工后的外圈安装在胎具上，将外圈和胎具整体安装在3MK2310CNC磨床上进行外滚道磨削，设置砂轮线速度为28m/s，工件转速为300r/min，一次径向进给量为0.01mm，径向进给速度为0.001μm/s，磨削前外滚道为圆形滚道，磨削后拆分为外圈和胎具，磨削后测量外滚道直线度为0.8～2μm，中心部位高出两侧0.8～2μm之间且平滑过渡；磨削后外滚道三瓣波形尺寸在118～128μm之间；
步骤四:超精研加工：将步骤三中拆分的外圈再次安装在胎具上，重复安装后角度偏差小于2°，将安装外圈的胎具整体安装在BS212R的数控超研机上进行超精研加工，设置超精研压力为1.5MPa，先调整摆头转速为1500转/分，精研时间为9.5秒，然后调整套圈转速为1200转/分，精研为10秒，最后调整摆头转速为1000转/分，精研为3秒,进而完成三瓣波滚道磨削加工。
本发明具有以下有益效果：
1、该加工方法工艺可固化，加工质量稳定，能够满足滚道直线性、表面粗糙度等技术指标高精度要求，确保三瓣波形起始位置与工件起始位置吻合度，保证产品加工质量的一致性要求。
2、通过本发明磨削加工工艺控制方法，实现小油沟三瓣波滚道直线度小于1μm凸型，表面粗糙度可以稳定在小于Ra0.06以内，波形位置偏差小于±3°，实现产品一致性要求，完成了小油沟三瓣波滚道高精加工。
3、本发明还能延长产品的使用寿命，节约成本。
附图说明
图1为本发明加工后的外圈3，图2是图1的俯视图，图3是外滚道5磨削后的三瓣波形图，图4是胎具4的主视图，图5是外圈3安装在胎具4上的主视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种轴承外圈的三瓣波滚道磨削加工方法，所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：挡边磨削：将外圈毛坯件安装在型号为3MK2610CNC的数控挡边磨床上进行挡边磨削，砂轮转速为29m/s，工件转速为330r/min，径向进给速度为1μm/s，一次径向进给量为0.015mm，外滚道5距离第一挡边1和外滚道5距离第二挡边2的距离偏差均小于0.05mm；
步骤二:外径磨削：将步骤一加工之后的外圈3安装在3MK2110CNC的数控磨床上，砂轮线速度为30m/s，工件转速为300r/min，一次径向进给量为0.02mm，径向进给速度为1μm/s，通过数控磨床对外圈3的外径D进行磨削，磨削加工后使外圈3的外径D的尺寸达到74.3mm至74.31mm之间；
步骤三:三瓣波滚道磨削：将步骤二中磨削加工后的套圈安装在胎具4上，将外圈3和胎具4整体安装在3MK2310CNC磨床上进行外滚道5磨削，设置砂轮线速度为28m/s，工件转速为300r/min，一次径向进给量为0.01mm，径向进给速度为0.001μm/s，磨削前外滚道5为圆形滚道，磨削后拆分为外圈3和胎具4，磨削后测量套圈外滚道5直线度为0.8～2μm，中心部位高出两侧0.8～2μm之间且平滑过渡；磨削后三瓣波形尺寸h在118～128μm之间；
步骤四:超精研加工：将步骤三中拆分的外圈3再次安装在胎具4上，重复安装后角度偏差小于2°，将安装外圈3的胎具4整体安装在BS212R的数控超研机上进行超精研加工，设置超精研压力为1.5MPa，先调整摆头转速为1500转/分，精研时间为9.5秒，然后调整套圈转速为1200转/分，精研为10秒，最后调整摆头转速为1000转/分，精研为3秒,进而完成三瓣波滚道磨削加工。

Claims (1)

1.一种轴承外圈的三瓣波滚道磨削加工方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：挡边磨削：将外圈毛坯件安装在型号为3MK2610CNC的数控挡边磨床上进行挡边磨削，砂轮转速为29m/s，工件转速为330r/min，径向进给速度为1μm/s，一次径向进给量为0.015mm，外滚道(5)距离第一挡边(1)和外滚道(5)距离第二挡边(2)的距离偏差均小于0.05mm；
步骤二:外径磨削：将步骤一加工之后的外圈(3)安装在3MK2110CNC的数控磨床上，砂轮线速度为30m/s，工件转速为300r/min，一次径向进给量为0.02mm，径向进给速度为1μm/s，通过数控磨床对外圈(3)的外径(D)进行磨削，磨削加工后使外圈(3)的外径(D)的尺寸达到74.3mm至74.31mm之间；
步骤三:三瓣波滚道磨削：将步骤二中磨削加工后的外圈(3)安装在胎具(4)上，将外圈(3)和胎具(4)整体安装在3MK2310CNC磨床上进行外滚道(5)磨削，设置砂轮线速度为28m/s，工件转速为300r/min，一次径向进给量为0.01mm，径向进给速度为0.001μm/s，磨削前外滚道(5)为圆形滚道，磨削后拆分为外圈(3)和胎具(4)，磨削后测量外圈(3)的外滚道(5)直线度为0.8～2μm，中心部位高出两侧0.8～2μm之间且平滑过渡；磨削后外滚道(5)三瓣波形尺寸(h)在118～128μm之间；
步骤四:超精研加工：将步骤三中拆分的外圈(3)再次安装在胎具(4)上，重复安装后角度偏差小于2°，将安装外圈(3)的胎具(4)整体安装在BS212R的数控超研机上进行超精研加工，设置超精研压力为1.5MPa，先调整摆头转速为1500转/分，精研时间为9.5秒，然后调整套圈转速为1200转/分，精研为10秒，最后调整摆头转速为1000转/分，精研为3秒,进而完成三瓣波滚道磨削加工。
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