CN108500787A - 高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法 - Google Patents

高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种汽车轮毂轴承的加工方法，尤其是涉及一种高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法。其主要是解决现有技术所存在的轴承磨削方法对汽车轮毂轴承的沟道以及外径加工的精确度不高，加工时工件的晶像组织比较容易受变化，从而导致加工出来的汽车轮毂轴承装配精度较低，容易引发安全事故等的技术问题。本发明先利用砂轮初步磨出轮毂轴承坯料的长端沟道、短端沟道，然后将轮毂轴承粗料通过夹具夹装，利用组合式金刚滚轮机构同时对长端沟道、短端沟道进行精加工，最后精加工出长端沟道、短端沟道，最后利用砂轮对轮毂轴承精料进行磨外径工作，在加工工程中利用吹扫机构对轮毂轴承精料的外径进行吹扫工作，最后得到汽车轮毂轴承成品。

Description

高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法
技术领域
本发明涉及一种汽车轮毂轴承的加工方法，尤其是涉及一种高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法。
背景技术
轮毂轴承的主要作用是承重和为轮毂的转动提供精确引导，它既承受轴向载荷又承受径向载荷，是一个非常重要的零部件。传统的汽车车轮用轴承是由两套圆锥滚子轴承或球轴承组合而成的，轴承的安装、涂油、密封以及游隙的调整都是在汽车生产线上进行的。中国专利公开了一种汽车角接触球轮毂轴承内圈沟道磨削方法（公开号：CN101722458A），调整好无心夹具，无心夹具的轴向定位支承用设备自磨的方式进行磨削；根据被磨削内圈的尺寸——沟道直径di和位置b、沟道的曲率半径Ri的要求；调整设备工件架5的角度α，角度调整范围在8°至20°之间，再用CNC数控系统控制柜，控制圆弧修整器单点修整砂轮的形状，同时控制工件架X轴和砂轮磨架Z轴的工作行程；锁定后，再将被磨削内圈的小端面固定在无心夹具上，旋转反转式电主轴和旋转设备工件主轴带动被磨削削内圈，使砂轮进入被磨削削内圈的沟道时，进行沟道的磨削；并控制轴向定位支承的端面跳动在2μm内；无心夹具由轴向定位支承和2块径向支承组成；被磨削内圈为第一代汽车角接触球轮毂轴承内圈、第二代汽车角接触球轮毂轴承内圈和第三代汽车角接触球轮毂轴承内圈等角接触类球轴承内圈。但是这种磨削方法对汽车轮毂轴承的沟道以及外径加工的精确度不高，加工时工件的晶像组织比较容易受变化，从而导致加工出来的汽车轮毂轴承装配精度较低，容易引发安全事故。
发明内容
本发明是提供一种高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法，其主要是解决现有技术所存在的轴承磨削方法对汽车轮毂轴承的沟道以及外径加工的精确度不高，加工时工件的晶像组织比较容易受变化，从而导致加工出来的汽车轮毂轴承装配精度较低，容易引发安全事故等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明的高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法，其特征在于所述的方法包括：
a.将轮毂轴承坯料放置在工作台上，以轮毂轴承坯料的外端面为基准面，利用砂轮初步磨出轮毂轴承坯料的长端沟道，以轮毂轴承坯料的内径为基准面，利用砂轮初步磨出轮毂轴承坯料的短端沟道，沟道粗糙度为Ra0.3-0.4，得到轮毂轴承粗料；
b．将轮毂轴承粗料通过夹具夹装，然后利用组合式金刚滚轮机构同时对长端沟道、短端沟道进行精加工，组合式金刚滚轮机构包括有长端沟道滚轮与短端沟道滚轮，长端沟道滚轮连接有长端沟道滚轮转轴，短端沟道滚轮连接有短端沟道滚轮转轴，长端沟道滚轮转轴、短端沟道滚轮转轴分别连接在长端转轴座、短端转轴座上，长端转轴座、短端转轴座都通过一根连杆连接有导轮，导轮都活动连接在调节轨道上，调节轨道的两端连接有调节气缸，最后精加工出长端沟道、短端沟道，沟道粗糙度为Ra0.1，沟道圆度0.003，沟曲率R6.7±0.03，得到轮毂轴承精料；
c．利用砂轮对轮毂轴承精料进行磨外径工作，使得轮毂轴承精料的外径为Φ91.2±0.015，圆度为0.0015，粗糙度为Ra0.8，在加工工程中利用吹扫机构对轮毂轴承精料的外径进行吹扫工作，最后得到汽车轮毂轴承成品。本发明可以利用组合式金刚滚轮同时对长端沟道、短端沟道进行精加工，节约了大量时间。并且利用调节气缸推动调节轨道，使得长端沟道滚轮转轴、短端沟道滚轮转轴可以同时调整角度，互为基准点，这样对长端沟道、短端沟道一起加工时的同步性较好，从而保证了加工精度一致。而现有技术都是对长端沟道和短端沟道进行分开加工，这样不能保证精度一致。另外本发明在调节轨道的内表面上间隔一定距离安装若干个橡胶定位件，这样能够保证导轮运行到橡胶定位件时可以定位住。
作为优选，所述的组合式金刚滚轮机构同时对长端沟道、短端沟道进行精加工时，对工件喷射冷却液，冷却液为纯煤油，精加工初期时，冷却液的温度控制在2-5℃，到精加工中期时，冷却液控制在20-25℃，精加工后期时，冷却液控制在2-5℃。冷却液在升温和降温时都采取5℃/s的急速升温或急速降温，这样能够保证工件的晶像组织来不及变化就已经完成加工。初期时切削幅度较大，因此冷却液的温度需要较低。精加工中期时，由于切削需要基本成型，因此需要考虑到工件外表面的温度变化，只有温度控制在20-25℃，才能保证工件不会因为温度过冷而产生细微的裂纹。到精加工后期，工件的外表面加工后温度较高，因此需要再次进行低温冷却。
作为优选，所述的长端沟道滚轮与短端沟道滚轮的外表面都设有金刚石层；长端沟道滚轮的金刚石层上具有第一磨削面与第二磨削面，第一磨削面与第二磨削面的夹角α为120-135°，第一磨削面与第二磨削面之间通过圆弧面过渡；短端沟道滚轮的金刚石层上具有第三磨削面与第四磨削面，第三磨削面与第四磨削面的夹角β为95-105°，第三磨削面与第四磨削面之间通过过渡斜面过渡。本发明将第一磨削面与第二磨削面的夹角α设置为120-135°，将第三磨削面与第四磨削面的夹角β设置为95-105°，这样磨削的精度最高，并且效率可以最大化。
作为优选，所述的吹扫机构包括有滚筒，滚筒通过转轴连接驱动机构，滚筒上开有若干凹槽，凹槽内嵌装有毛刷，毛刷凸出滚筒外表面，滚筒内设有气道，气道连通有喷气口，喷气口设在凹槽的边缘处。滚筒转动后，毛刷可以对汽车轮毂轴承的外径进行清扫工作，同时喷气口可以将碎屑喷掉，从而使得加工精度较高。
因此，本发明利用多种加工工具能够保证对长端沟道、短端沟道同时进行精加工，并且加工时不会对晶像组织进行破坏，避免产生表面裂纹，生产出来的轮毂轴承精度较高，从而保证了后续的装配精度，避免引发安全事故。
附图说明
附图1是本发明汽车轮毂轴承的一种结构示意图；
附图2是本发明组合式金刚滚轮机构的一种结构示意图；
附图3是本发明长端沟道滚轮的一种结构示意图；
附图4是本发明短端沟道滚轮的一种结构示意图；
附图5是本发明吹扫机构的一种结构示意图。
图中零部件、部位及编号：长端沟道滚轮1、短端沟道滚轮2、长端沟道滚轮转轴3、短端沟道滚轮转轴4、长端转轴座5、短端转轴座6、连杆7、导轮8、调节轨道9、调节气缸10、金刚石层11第一磨削面12、第二磨削面13、圆弧面14、第三磨削面15、第四磨削面16、过渡斜面17、滚筒18、转轴19、凹槽20、毛刷21、气道22、喷气口23、轮毂轴承24、长端沟道25、短端沟道26。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本例的一种高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法，其特征在于所述的方法包括：
a.将轮毂轴承坯料放置在工作台上，以轮毂轴承24坯料的外端面为基准面，利用砂轮初步磨出轮毂轴承坯料的长端沟道25，以轮毂轴承坯料的内径为基准面，利用砂轮初步磨出轮毂轴承坯料的短端沟道26，沟道粗糙度为Ra0.3-0.4，得到轮毂轴承粗料；
b．将轮毂轴承粗料通过夹具夹装，然后利用组合式金刚滚轮机构同时对长端沟道、短端沟道进行精加工，如图2，组合式金刚滚轮机构包括有长端沟道滚轮1与短端沟道滚轮2，长端沟道滚轮连接有长端沟道滚轮转轴3，短端沟道滚轮连接有短端沟道滚轮转轴4，长端沟道滚轮转轴、短端沟道滚轮转轴分别连接在长端转轴座5、短端转轴座6上，长端转轴座、短端转轴座都通过一根连杆7连接有导轮8，导轮都活动连接在调节轨道9上，调节轨道的两端连接有调节气缸10，如图3，长端沟道滚轮与短端沟道滚轮的外表面都设有金刚石层11；长端沟道滚轮的金刚石层上具有第一磨削面12与第二磨削面13，第一磨削面与第二磨削面的夹角α为130°，第一磨削面与第二磨削面之间通过圆弧面14过渡；短端沟道滚轮的金刚石层上具有第三磨削面15与第四磨削面16，第三磨削面与第四磨削面的夹角β为100°，第三磨削面与第四磨削面之间通过过渡斜面17过渡，组合式金刚滚轮机构同时对长端沟道、短端沟道进行精加工时，对工件喷射冷却液，冷却液为纯煤油，精加工初期时，冷却液的温度控制在2℃，到精加工中期时，冷却液控制在25℃，精加工后期时，冷却液控制在2℃，最后精加工出长端沟道、短端沟道，沟道粗糙度为Ra0.1，沟道圆度0.003，沟曲率R6.7±0.03，得到轮毂轴承精料；
c．利用砂轮对轮毂轴承精料进行磨外径工作，使得轮毂轴承精料的外径为Φ91.2±0.015，圆度为0.0015，粗糙度为Ra0.8，在加工工程中利用吹扫机构对轮毂轴承精料的外径进行吹扫工作，如图4，吹扫机构包括有滚筒18，滚筒通过转轴19连接驱动机构，滚筒上开有若干凹槽20，凹槽内嵌装有毛刷21，毛刷凸出滚筒外表面，滚筒内设有气道22，气道连通有喷气口23，喷气口设在凹槽的边缘处，最后得到汽车轮毂轴承成品。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (4)

1.一种高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法，其特征在于所述的方法包括：
a.将轮毂轴承坯料放置在工作台上，以轮毂轴承坯料的外端面为基准面，利用砂轮初步磨出轮毂轴承坯料的长端沟道，以轮毂轴承坯料的内径为基准面，利用砂轮初步磨出轮毂轴承坯料的短端沟道，沟道粗糙度为Ra0.3-0.4，得到轮毂轴承粗料；
b．将轮毂轴承粗料通过夹具夹装，然后利用组合式金刚滚轮机构同时对长端沟道、短端沟道进行精加工，组合式金刚滚轮机构包括有长端沟道滚轮（1）与短端沟道滚轮（2），长端沟道滚轮连接有长端沟道滚轮转轴（3），短端沟道滚轮连接有短端沟道滚轮转轴（4），长端沟道滚轮转轴、短端沟道滚轮转轴分别连接在长端转轴座（5）、短端转轴座（6）上，长端转轴座、短端转轴座都通过一根连杆（7）连接有导轮（8），导轮都活动连接在调节轨道（9）上，调节轨道的两端连接有调节气缸（10），最后精加工出长端沟道、短端沟道，沟道粗糙度为Ra0.1，沟道圆度0.003，沟曲率R6.7±0.03，得到轮毂轴承精料；
c．利用砂轮对轮毂轴承精料进行磨外径工作，使得轮毂轴承精料的外径为Φ91.2±0.015，圆度为0.0015，粗糙度为Ra0.8，在加工工程中利用吹扫机构对轮毂轴承精料的外径进行吹扫工作，最后得到汽车轮毂轴承成品。
2.根据权利要求1所述的高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法，其特征在于所述的组合式金刚滚轮机构同时对长端沟道、短端沟道进行精加工时，对工件喷射冷却液，冷却液为纯煤油，精加工初期时，冷却液的温度控制在2-5℃，到精加工中期时，冷却液控制在20-25℃，精加工后期时，冷却液控制在2-5℃。
3.根据权利要求1所述的高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法，其特征在于所述的长端沟道滚轮（1）与短端沟道滚轮（2）的外表面都设有金刚石层（11）；长端沟道滚轮的金刚石层上具有第一磨削面（12）与第二磨削面（13），第一磨削面与第二磨削面的夹角α为120-135°，第一磨削面与第二磨削面之间通过圆弧面（14）过渡；短端沟道滚轮的金刚石层上具有第三磨削面（15）与第四磨削面（16），第三磨削面与第四磨削面的夹角β为95-105°，第三磨削面与第四磨削面之间通过过渡斜面（17）过渡。
4.根据权利要求1所述的高精度汽车轮毂轴承磨外径加工方法，其特征在于所述的吹扫机构包括有滚筒（18），滚筒通过转轴（19）连接驱动机构，滚筒上开有若干凹槽（20），凹槽内嵌装有毛刷（21），毛刷凸出滚筒外表面，滚筒内设有气道（22），气道连通有喷气口（23），喷气口设在凹槽的边缘处。
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