CN107630929A - 一种金属加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属加工方法，轴承包括轴承内圈、轴承外圈、轴承保持架、滚珠、轴承挡圈；所述轴承内圈的加工方法包括装夹及调整定位工装、粗加工、精加工；所述轴承外圈的加工方法包取环状毛坯板材、将毛坯板材放入冷辗机中冷辗加工；所述轴承保持架的加工方法包括将制作所述保持架的钢板裁剪成矩形条料等，形成符合硬度要求的保持架产品；所述滚珠的加工方法包括锻造制坯、锉削、粗磨、热处理、细磨、抛光；所述轴承挡圈的加工方法包括选料、下料、加工端面。采用该方法加工的轴承具有高承载力，并且相对现有的满球轴承使用寿命大大增加，并且安全性较高。

Description

一种金属加工方法

技术领域

本发明涉及金属制品加工技术领域，尤其涉及一种金属加工方法。

背景技术

金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造、集装箱及金属包装容器制造、不锈钢及类似日用金属制品制造等。随着社会的进步和科技的发展，金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛，也给社会创造越来越大的价值。

轴承一般包括轴承内圈，轴承外圈，滚珠以及保持架，在轴承加工时现将轴承内圈和外圈相切设置，然后在轴承内圈和轴承外圈之间放入滚珠，再将轴承内圈的中心移动到与轴承外圈的中心重合，此过程同时滚珠装入到轴承内圈和轴承外圈之间，由于这样的加工方式使得滚珠无法充满整个轴承外圈和轴承内圈之间的空隙，滚珠如果同时向一侧运动时可能导致轴承内圈和轴承外圈脱离而发生危险，因此将滚珠分散设置后由保持架保持滚珠的分散状态。只采用这种方式加工而成的轴承具有如下缺点：1、轴承内圈和轴承外圈之间未充满滚珠，因此轴承的承载力较小；2、由于滚珠与保持架之间是面接触，因此保持架与滚珠之间的摩擦面较大，滚珠与保持架之间的磨损严重，从而使得轴承整体寿命短。为了提高轴承的承载力以及减少滚珠磨损延长轴承使用寿命，设计出球轴承。现有的球轴承包括轴承内圈，轴承外圈，以及轴承内圈和轴承外圈之间的滚珠，所述轴承外圈侧面设置有第一缺口，所述轴承内圈上设置有第二缺口，两个缺口对准后将滚珠装入轴承外圈和轴承内圈之间，采用这种安装方式能够将轴承内圈和轴承外圈之间全部充满，从而增加轴承的承载力，同时由于轴承内圈和轴承外圈之间充满了滚珠，也不必担心滚珠全部滚到轴承的一侧而使轴承内圈和轴承外圈脱离。但是由于第一缺口和第二缺口对准之后滚珠能够穿过，因此在使用时收到侧向应力时具有一定的风险，为了防止滚珠的跑出，该种满球轴承的滚珠两侧仍然需要设置保持架，这样又带来了保持架的弊端，即滚珠与保持架之间的磨损严重，从而使得轴承整体寿命短。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的不足，提供了一种金属加工方法。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种金属加工方法，轴承包括轴承内圈、轴承外圈、轴承保持架、滚珠、轴承挡圈，其特征在于：

所述轴承内圈的加工方法包括如下步骤：

步骤a、装夹及调整定位工装：将轴承内圈钻孔定位工装固定在加工中心的台虎钳钳口上，并设置参数，将定位工装装夹孔心沿X轴偏移一个钻孔偏心距的位置处设为原点；

步骤b、粗加工：将轴承内圈安装的定位工装，安装好后偏心孔的加工位置正好位于机床设置后的原点，接着通过钻头进行钻孔，并保留0.05mm余量；

步骤c、精加工：粗加工完成后将机床刀具转换成铣刀对偏心孔所保留0.05mm余量进行铣削直至达到标准孔径；

所述轴承外圈的加工方法包括如下步骤：

步骤a、取环状毛坯板材，在冷辗机芯辊的外圆周面上设置轴向截面为U型的环形辗压槽，环形辗压槽的两个斜面的角度相同；

步骤b、将毛坯板材放入冷辗机中冷辗加工，得到一个包含两个锥形轴承外圈的成品件；

所述轴承保持架的加工方法包括如下步骤：

步骤a、将制作所述保持架的钢板裁剪成矩形条料，在矩形条料上加工若干均布的矩形孔；

步骤b、将所述带孔条料卷绕成圆管状，并对接缝进行焊接，形成带孔圆管工件，对所述带孔圆管工件进行涨形加工，形成带孔锥形管工件；对锥形带孔管工件折底边并整形；

步骤c、对所述带孔锥形管工件大直径端进行去棱加工；对所述带孔锥形管工件进行径向扩张加工，形成符合径向尺寸要求的保持架；对所述保持架本体进行喷丸处理，形成符合硬度要求的保持架产品；

所述滚珠的加工方法包括如下步骤：

步骤a、锻造制坯：将钢作为原料，利用锻压机和模具锻造得到滚珠毛坯；

步骤b、锉削：利用锉削机对上述得到的滚珠毛坯进行锉削加工，除去滚珠毛坯表面的毛刺；

步骤c、粗磨：利用数控磨床对上述锉削得到的滚珠进行粗磨，磨削之后使用清洁剂对滚珠进行清洗；

步骤d、热处理：在热处理电炉中对上述清洗干净的滚珠进行淬火3小时后油冷至室温，再对滚珠回火2～5小时，之后空气冷却至室温；

步骤e、细磨：利用数控磨床对上述热处理后的滚珠进行细磨，使滚珠的尺寸达到加工精度要求；

步骤f、利用抛光机对上述细磨后的滚珠进行抛光；

所述轴承挡圈的加工方法包括如下步骤：

步骤a、选料，选用薄壁的20钢钢管，该钢管的壁厚为2mm；

步骤b、下料，利用下料机下料；

步骤c、加工端面，利用车床加工毛坯的两个端面，直至加工到符合要求的轴向长度。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：采用该方法加工的轴承具有高承载力，并且相对现有的轴承使用寿命大大增加，并且安全性较高；本发明能够克服车床下料而导致加工效率低的缺陷，且本加工方法的加工效率高，机加量小，机加成本低和材料损耗小，从而很好地克服了传统加工方法的缺陷；本发明确保了内、外套圈的磨削加工精度、保持架的变形、保持架与密封圈之间的空间，使其相互之间不触碰，不会产生摩擦，延长了轴承的使用寿命，并且无噪音，在不改变轴承整体尺寸的情况下满足了轴承重载的要求。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种金属加工方法，轴承包括轴承内圈、轴承外圈、轴承保持架、滚珠、轴承挡圈。

所述轴承内圈的加工方法包括如下步骤：

步骤a、装夹及调整定位工装：将轴承内圈钻孔定位工装固定在加工中心的台虎钳钳口上，并设置参数，将定位工装装夹孔心沿X轴偏移一个钻孔偏心距的位置处设为原点；

步骤b、粗加工：将轴承内圈安装的定位工装，安装好后偏心孔的加工位置正好位于机床设置后的原点，接着通过钻头进行钻孔，并保留0.05mm余量；

步骤c、精加工：粗加工完成后将机床刀具转换成铣刀对偏心孔所保留0.05mm余量进行铣削直至达到标准孔径。

所述定位工装包括前后对称设置的两个夹座，两个夹座的外侧设置有用于与加工中心台虎钳钳口固定的固定装置，两个夹座的内侧设置有用于夹住工件的半圆口，相互之间形成一装夹孔。所述装夹孔的空心位于两夹座中心的右侧，其与两夹座中心的间距为轴承内圈偏心孔的偏心距。

所述轴承外圈的加工方法包括如下步骤：

步骤a、取环状毛坯板材，在冷辗机芯辊的外圆周面上设置轴向截面为U型的环形辗压槽，环形辗压槽的两个斜面的角度相同；

步骤b、将毛坯板材放入冷辗机中冷辗加工，得到一个包含两个锥形轴承外圈的成品件。

上述的轴承外圈的外圆柱面上前端部设圆弧型面，圆弧型面半径为900-2000mm。上述的轴承外圈外圆圆周表面上均布有脱粒槽，轴承外圈采用工具钢材料制作，淬硬HRC≥40。

所述轴承保持架的加工方法包括如下步骤：

步骤a、将制作所述保持架的钢板裁剪成矩形条料，在矩形条料上加工若干均布的矩形孔；

步骤b、将所述带孔条料卷绕成圆管状，并对接缝进行焊接，形成带孔圆管工件，对所述带孔圆管工件进行涨形加工，形成带孔锥形管工件；对锥形带孔管工件折底边并整形；

步骤c、对所述带孔锥形管工件大直径端进行去棱加工；对所述带孔锥形管工件进行径向扩张加工，形成符合径向尺寸要求的保持架；对所述保持架本体进行喷丸处理，形成符合硬度要求的保持架产品。

进一步地，对工件进行加工成型，将条料在冲床上加工出若干均布的矩形孔，并且条料在一模具上卷绕成圆管工件状，将圆管工件的圆柱面压制成圆锥面。为了工件的形状符合设计要求，通过过模具对圆锥面端向内折弯，形成与所述圆锥面的夹角为锐角的折底边；并通过该模具对工件进行进一步的加工，整形。

所述滚珠的加工方法包括如下步骤：

步骤a、锻造制坯：将钢作为原料，利用锻压机和模具锻造得到滚珠毛坯；

步骤b、锉削：利用锉削机对上述得到的滚珠毛坯进行锉削加工，除去滚珠毛坯表面的毛刺；

步骤c、粗磨：利用数控磨床对上述锉削得到的滚珠进行粗磨，磨削之后使用清洁剂对滚珠进行清洗；

步骤d、热处理：在热处理电炉中对上述清洗干净的滚珠进行淬火3小时后油冷至室温，再对滚珠回火2～5小时，之后空气冷却至室温；

步骤e、细磨：利用数控磨床对上述热处理后的滚珠进行细磨，使滚珠的尺寸达到加工精度要求；

步骤f、利用抛光机对上述细磨后的滚珠进行抛光；

所述轴承挡圈的加工方法包括如下步骤：

步骤a、选料，选用薄壁的20钢钢管，该钢管的壁厚为2mm；

步骤b、下料，利用下料机下料；

步骤c、加工端面，利用车床加工毛坯的两个端面，直至加工到符合要求的轴向长度。

综上所述，采用该方法加工的轴承具有高承载力，并且相对现有的轴承使用寿命大大增加，并且安全性较高；本发明能够克服车床下料而导致加工效率低的缺陷，且本加工方法的加工效率高，机加量小，机加成本低和材料损耗小，从而很好地克服了传统加工方法的缺陷；本发明确保了内、外套圈的磨削加工精度、保持架的变形、保持架与密封圈之间的空间，使其相互之间不触碰，不会产生摩擦，延长了轴承的使用寿命，并且无噪音，在不改变轴承整体尺寸的情况下满足了轴承重载的要求。

上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)

1.一种金属加工方法，轴承包括轴承内圈、轴承外圈、轴承保持架、滚珠、轴承挡圈，其特征在于：

所述轴承内圈的加工方法包括如下步骤：

步骤a、装夹及调整定位工装：将轴承内圈钻孔定位工装固定在加工中心的台虎钳钳口上，并设置参数，将定位工装装夹孔心沿X轴偏移一个钻孔偏心距的位置处设为原点；

步骤b、粗加工：将轴承内圈安装的定位工装，安装好后偏心孔的加工位置正好位于机床设置后的原点，接着通过钻头进行钻孔，并保留0.05mm余量；

步骤c、精加工：粗加工完成后将机床刀具转换成铣刀对偏心孔所保留0.05mm余量进行铣削直至达到标准孔径。

2.根据权利要求1所述的一种金属加工方法，其特征在于：所述轴承外圈的加工方法包括如下步骤：

步骤a、取环状毛坯板材，在冷辗机芯辊的外圆周面上设置轴向截面为U型的环形辗压槽，环形辗压槽的两个斜面的角度相同；

步骤b、将毛坯板材放入冷辗机中冷辗加工，得到一个包含两个锥形轴承外圈的成品件。

3.根据权利要求2所述的一种金属加工方法，其特征在于：所述轴承保持架的加工方法包括如下步骤：

步骤a、将制作所述保持架的钢板裁剪成矩形条料，在矩形条料上加工若干均布的矩形孔；

步骤b、将所述带孔条料卷绕成圆管状，并对接缝进行焊接，形成带孔圆管工件，对所述带孔圆管工件进行涨形加工，形成带孔锥形管工件；对锥形带孔管工件折底边并整形；

步骤c、对所述带孔锥形管工件大直径端进行去棱加工；对所述带孔锥形管工件进行径向扩张加工，形成符合径向尺寸要求的保持架；对所述保持架本体进行喷丸处理，形成符合硬度要求的保持架产品。

4.根据权利要求3所述的一种金属加工方法，其特征在于：所述滚珠的加工方法包括如下步骤：

步骤a、锻造制坯：将钢作为原料，利用锻压机和模具锻造得到滚珠毛坯；

步骤b、锉削：利用锉削机对上述得到的滚珠毛坯进行锉削加工，除去滚珠毛坯表面的毛刺；

步骤c、粗磨：利用数控磨床对上述锉削得到的滚珠进行粗磨，磨削之后使用清洁剂对滚珠进行清洗；

步骤d、热处理：在热处理电炉中对上述清洗干净的滚珠进行淬火3小时后油冷至室温，再对滚珠回火2～5小时，之后空气冷却至室温；

步骤e、细磨：利用数控磨床对上述热处理后的滚珠进行细磨，使滚珠的尺寸达到加工精度要求；

步骤f、利用抛光机对上述细磨后的滚珠进行抛光。

5.根据权利要求4所述的一种金属加工方法，其特征在于：所述轴承挡圈的加工方法包括如下步骤：

步骤a、选料，选用薄壁的20钢钢管，该钢管的壁厚为2mm；

步骤b、下料，利用下料机下料；

步骤c、加工端面，利用车床加工毛坯的两个端面，直至加工到符合要求的轴向长度。