CN108380902B - 风电转盘轴承滚道硬车加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴承滚道加工方法，具体是涉及风电转盘轴承滚道硬车加工工艺，应用在风电转盘轴承滚道终加工工序。包括以下步骤：将硬车刀具安装在数控立车刀台上，检测安装精度；（2）采用恒线速度切削方式进行三刀加工；本发明提供了一种风电转盘轴承滚道硬车加工工艺，使用硬车工艺代替磨削，提高滚道质量，增加加工的效率。

Description

风电转盘轴承滚道硬车加工工艺
技术领域
本发明涉及一种轴承滚道加工方法，具体是涉及风电转盘轴承滚道硬车加工工艺，应用在风电转盘轴承滚道终加工工序。
背景技术
风电转盘轴承广泛应用于风力发电机组上，分为变浆和偏航两种。过去这类轴承的滚道均采用金刚石滚轮仿形修整和仿形磨削，受滚轮精度、滚轮轴、砂轮轴和砂轮材料等方面影响较大；采用仿形方法磨削，很难能做到形位公差的统一，影响到沟形和尺寸；磨削工艺易产生磨削热和滚道烧伤，滚道椭圆变形和滚道表面龟裂等不合格项时有发生；滚道在磨削过程中受滚道淬火等工序产生的椭圆变形影响，易产生磨加工复影误差，影响到磨削精度和加工效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，保证其各项形位公差，达到提高滚道质量和效率的目的，本发明提供了一种风电转盘轴承滚道硬车加工工艺，使用硬车工艺代替磨削，提高滚道质量，增加加工的效率。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：风电转盘轴承滚道硬车加工工艺，包括以下步骤：
（1）将硬车刀具安装在数控立车刀台上，检测安装精度；
所述的安装精度为：安装长度30-40mm、刀块的轴向垂直差小于0.08/100mm；
所述的硬车刀块为圆柱体结构，直径为Φ9—Φ12.7mm，材质为立方氮化硼或陶瓷材料；
（2）采用恒线速度切削方式进行三刀加工
a) 第一刀切削：去除沟道椭圆变形；切削后滚道的R值、偏心量符合加工工艺要求；
b）当切削时到达更换刀块节点时，更换新的刀块（刀角）；
c）第二刀切削：改变滚道尺寸，为光车做准备；
第二刀切削的去除量在0.35-0.40mm之间；
d）当切削时到达测量节点时，对滚道球底尺寸进行测量，确定光车尺寸，余量在0.15-0.20mm之间；
e）第三刀切削：光车加工；
切削后滚道的表面粗糙度符合工艺要求，球底尺寸符合配套要求；完成滚道硬车车削加工。
原有的风电转盘轴承的滚道磨削工艺一般采用金刚石滚轮仿形修整和仿形磨削，受滚轮精度、滚轮轴、砂轮轴和砂轮材料等方面影响较大；很难能做到形位公差的统一，影响到沟形和尺寸；磨削工艺易产生磨削热和滚道烧伤，滚道椭圆变形和滚道表面龟裂等不合格项时有发生；滚道在磨削过程中受滚道淬火等工序产生的椭圆变形影响，易产生磨加工复影误差，影响到磨削精度和加工效率。
改进后的硬车工艺是利用硬车刀具（使用Φ9—Φ12.7mm圆柱形刀块）和加工程序在数控立车上实现硬车风电转盘轴承沟道加工；整个过程分为三刀加工，其中第一刀切削是为去除沟道的椭圆变形，基本符合工艺要求；第二刀加工，改变滚道尺寸，为最后光车做准备；第三刀是光车加工，目的是使滚道的表面粗糙度等形位公差完全符合工艺和配套要求；全过程采用恒线速度切削，设有更换刀块和测量的节点。
通过与磨削工艺的实验数据比较，硬车工艺具备如下优点：
1）硬车工艺不受被加工工件直径大小影响，具有通用性，适用于所有风电转盘轴承，规格改变时只需要更换加工程序即可，利于批量少、规格杂的产品加工；
2）可节省大量的辅助换活用时，不需要准备和调整滚轮等辅助设备；
3）硬车工艺可以做到一次装卡完成滚道所有项目加工，并可实现一人多机加
工，节省人力资源和加工用时；
4）切削热是影响滚道加工精度的主因，而硬车远低于磨削，对滚道的影响较小，滚道加工质量得到大幅提高；
5）两种工艺加工的产品通过“三坐标”在R值、偏心量、和尺寸三项检测的合格率，硬车工艺明显高于磨削；成品合套检测项目比较中力矩比值达到1：1.8远高于磨削的1：1.3、力矩波动值提高到10%以内（磨削为15%）；
6）比较磨削工艺，硬车工艺更加环保，产生的废弃物很少，铁屑和废旧刀块都可以回收再利用；
综上所述，经过实验总结出硬车工艺更适用于风电转盘轴承的滚道终加工，可以在风电转盘轴承滚道终加工工序上推广应用,并且应用后产生很好的经济和质量效益。
附图说明
图1为本发明的加工示意图。
图中，1、轴承内圈滚道，2、硬车刀块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
风电转盘轴承滚道硬车加工工艺，包括以下步骤：
（1）将硬车刀具安装在数控立车刀台上，检测安装精度；
所述的安装精度为：安装长度30-40mm、刀块的轴向垂直差小于0.08/100mm；
所述的硬车刀块为圆柱体结构，直径为Φ9—Φ12.7mm，材质为立方氮化硼或陶瓷材料；
（2）采用恒线速度切削方式进行三刀加工
a) 第一刀切削：去除沟道椭圆变形；切削后滚道的R值、偏心量符合加工工艺要求；
b）当切削时到达更换刀块节点时，更换新的刀块（刀角）；
更换新的刀块（刀角）：因为使用的刀具为硬车机夹刀具，刀块为标准的英制刀块、圆柱形，一个新刀块可转位4次（上下面各2次），一次转位需旋转180︒，“转位”即为更换新刀角；拆下旧刀块换上全新刀块，即为更换新的刀块，用时在2分钟以内；
c）第二刀切削：改变滚道尺寸，为光车做准备；
第二刀切削的去除量在0.35-0.40mm之间；
d）当切削时到达测量节点时，对滚道球底尺寸进行测量，确定光车尺寸，余量在0.15-0.20mm之间；
e）第三刀切削：光车加工；
切削后滚道的表面粗糙度符合工艺要求，球底尺寸符合配套要求；完成滚道硬车车削加工。
利用硬车刀具（使用Φ12.7mm圆柱形刀块）和加工程序在数控立车上实现硬车风电转盘轴承沟道加工。整个过程分为三刀加工，其中第一刀切削是为去除沟道的椭圆变形，基本符合工艺要求；第二刀加工，改变滚道尺寸，为最后光车做准备；第三刀是光车加工，目的是使滚道的表面粗糙度等形位公差完全符合工艺和配套要求。全过程采用恒线速度切削，设有更换刀块和测量的节点。
具有很多优点：不受被加工工件直径影响，通用所有转盘轴承；可实现多工序组合加工，滚道加工质量得到大幅提高；硬车工艺更加环保，产生的废弃物很少，铁屑和废旧刀块都可以回收再利用。

Claims (4)

1.风电转盘轴承滚道硬车加工工艺，其特征在于包括以下步骤：
（1）将硬车刀具安装在数控立车刀台上，检测安装精度；
所述的安装精度为：安装长度30-40mm、刀块的轴向垂直差小于0.08/100mm；
（2）采用恒线速度切削方式进行三刀加工；
a) 第一刀切削：去除沟道椭圆变形；切削后滚道的R值、偏心量符合加工工艺要求；
b）当切削时到达更换刀块节点时，更换新的刀块；
c）第二刀切削：改变滚道尺寸，为光车做准备；
第二刀切削的去除量在0.35-0.40mm之间；
d）当切削时到达测量节点时，对滚道球底尺寸进行测量，确定光车尺寸，
余量在0.15-0.20mm之间；
e）第三刀切削：光车加工；
切削后滚道的表面粗糙度符合工艺要求，球底尺寸符合配套要求；完成滚道硬车车削加工；通过“三坐标”在R值、偏心量和尺寸三项检测，成品合套检测项目比较中力矩比值为1:1.8，力矩波动值提高到10%以内。
2.根据权利要求1所述的风电转盘轴承滚道硬车加工工艺，其特征在于所述的硬车刀块为圆柱体结构，直径为Φ9—Φ12.7mm，材质为立方氮化硼或陶瓷材料。
3.根据权利要求1所述的风电转盘轴承滚道硬车加工工艺，其特征在于步骤（2）中所述更换新的刀块是拆下旧刀块换上一个新刀块，用时在2分钟以内，所述一个新刀块可转位4次，包括上、下面各2次。
4.根据权利要求3所述的风电转盘轴承滚道硬车加工工艺，其特征在于所述转位为更换新刀角，一次转位需旋转180︒。
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