CN111673093A - 一种特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺 - Google Patents

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Abstract

一种特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺，对轴承外圈在进行车加工时，轴承外圈实际车加工滚道轮廓线在原车加工工艺设计滚道轮廓线的基础上进行补偿修正，使产品经热处理加工后滚道底部留量能够满足磨削留量的要求，同时避免滚道两侧因磨削留量过大造成磨加工后滚道淬硬层不均匀、甚至硬度不合格的问题，从而保证了特大型大壁厚调心轴承的使用寿命。

Description

一种特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺
技术领域
本发明涉及特大型轴承外圈车加工技术领域，具体涉及一种特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺。
背景技术
目前国内特大型大壁厚轴承套圈一般多采用GCr15SiMn，该钢种主要用于加工有效壁厚在15~35mm范围内的轴承，但是随着产品应用领域的发展，产品尺寸越来越大，造成部分产品壁厚超过了材料的淬透能力；特大型大壁厚调心类轴承外圈受结构及壁厚差影响，在马氏体淬火过程中各部位涨缩量存在不同，往往出现中间壁薄处外圆面外鼓的情况，直接造成滚道底部与两侧磨削留量相差较大，出现滚道底部留量不足造成废品，因此不得不加大磨削留量；但是在加大磨削留量后，导致马氏体淬火后滚道两侧磨削留量过大，再加上由于材料淬透性、壁厚差的影响，在马氏体淬火后各部位淬硬层深度不同，导致磨加工后经常发现滚道两侧局部出现硬度不足，从而影响成品质量，导致特大型大壁厚调心轴承的使用寿命降低。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺；对轴承外圈在进行车加工时，轴承外圈实际车加工滚道轮廓线在原车加工工艺设计滚道轮廓线的基础上进行补偿修正，使产品经热处理加工后滚道底部留量能够满足磨削留量的要求，同时避免滚道两侧因磨削留量过大造成磨加工后滚道淬硬层不均匀、甚至硬度不合格的问题，从而保证了特大型大壁厚调心轴承的使用寿命。
为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种用于特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺，轴承外圈在进行车加工时，轴承外圈实际车加工滚道轮廓线在原车加工工艺设计滚道轮廓线的基础上进行补偿修正，用以改善特大型大壁厚调心类轴承外圈受结构及壁厚差影响，在马氏体淬火过程中各部位涨缩量存在不同，所造成滚道底部与两侧磨削留量相差较大的问题。
进一步的，轴承外圈原车加工工艺设计滚道轮廓线（1）的补偿修正计算公式为：
Figure 509411DEST_PATH_IMAGE001
其中：
Figure 364235DEST_PATH_IMAGE002
为滚道底部补偿修正量，其实际为轴承套圈直径方向上滚道底部与滚道两侧在马氏体淬火后所出现的张缩量的差值；
Figure 143972DEST_PATH_IMAGE003
为滚道底部直径线性修正系数；
Figure 476864DEST_PATH_IMAGE004
为滚道底部直径多项式拟合修正量，其实际为仅考虑轴承套圈直径对马氏体淬火后滚道底部的张缩量；
Figure 291236DEST_PATH_IMAGE005
为滚道底部宽度线性修正系数；
Figure 51382DEST_PATH_IMAGE006
为滚道底部宽度多项式拟合修正量，其实际为仅考虑轴承套圈宽度对马氏体淬火后滚道底部的张缩量；
Figure 318415DEST_PATH_IMAGE007
为滚道底部厚度线性修正系数；
Figure 454998DEST_PATH_IMAGE008
为滚道底部厚度多项式拟合修正量，其实际为仅考虑轴承套圈滚道底部厚度对马氏体淬火后滚道底部的张缩量；
Figure 123877DEST_PATH_IMAGE009
为滚道底部线性拟合残值修正系数；
Figure 51994DEST_PATH_IMAGE010
为滚道两侧涨缩系数，
Figure 744007DEST_PATH_IMAGE011
为轴承外圈直径，因轴承滚道两侧的涨缩仅与轴承套圈直径强相关，因此
Figure 481019DEST_PATH_IMAGE012
实际为轴承套圈直径方向上滚道两侧在马氏体淬火后所出现的张缩量；
其中
Figure 942087DEST_PATH_IMAGE013
是通过对
Figure 371931DEST_PATH_IMAGE014
线性拟合得到，轴承套圈直径方向上滚道底部在马氏体淬火后所出现的张缩量与轴承套圈直径、宽度、滚道底部厚度均有相关性，
Figure 551240DEST_PATH_IMAGE015
实际为轴承套圈直径、宽度、滚道底部厚度对马氏体淬火后所出现的张缩量的影响程度；
Figure 826364DEST_PATH_IMAGE016
是对
Figure 407518DEST_PATH_IMAGE017
线性拟合时拟合残值的修正。
进一步的，所述
Figure 742684DEST_PATH_IMAGE017
的计算公式为：
Figure 409289DEST_PATH_IMAGE018
；
Figure 488103DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 923764DEST_PATH_IMAGE020
；
其中：
Figure 695411DEST_PATH_IMAGE021
为
Figure 583732DEST_PATH_IMAGE022
多项式的系数；
Figure 466238DEST_PATH_IMAGE023
为
Figure 753475DEST_PATH_IMAGE024
多项式的系数；
Figure 696023DEST_PATH_IMAGE025
为
Figure 71641DEST_PATH_IMAGE026
多项式的系数；
Figure 492258DEST_PATH_IMAGE027
为轴承宽度；
Figure 902511DEST_PATH_IMAGE028
为滚道底部厚度；
Figure 15960DEST_PATH_IMAGE029
为仅考虑轴承套圈直径对马氏体淬火后滚道底部的张缩量的计算公式，其对以往生产特大型大壁厚调心轴承外圈时所积累的数据，通过多项式拟合得到；
Figure 878874DEST_PATH_IMAGE030
为仅考虑轴承套圈宽度对马氏体淬火后滚道底部的张缩量的计算公式，其对以往生产特大型大壁厚调心轴承外圈时所积累的数据，通过多项式拟合得到；
Figure 40865DEST_PATH_IMAGE031
为仅考虑轴承套圈滚道底部厚度对马氏体淬火后滚道底部的张缩量的计算公式，其对以往生产特大型大壁厚调心轴承外圈时所积累的数据，通过多项式拟合得到。
进一步的，实际车加工滚道轮廓线补偿修正的方法为：原车加工工艺设计滚道轮廓线两侧点保持原位，对滚道中间点做加料补偿，根据补偿后滚道轮廓线两侧点、及中间点位置做出补偿后车加工滚道轮廓线，补偿后的车加工轮廓线可保证轴承套圈马氏体淬火后滚道磨削留量的均匀性；然后再将补偿后车加工滚道轮廓线向轴承外径方向设置滚道轮廓线偏移量，最终形成实际车加工滚道轮廓线；滚道轮廓线加料补偿量的计算公式为：
Figure 102362DEST_PATH_IMAGE032
；滚道轮廓线偏移量取值为滚道轮廓线加料补偿量的0.6-0.8倍，一般情况下取值为0.7倍。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺；对轴承外圈在进行车加工时，轴承外圈实际车加工滚道轮廓线在原车加工工艺设计滚道轮廓线的基础上进行补偿修正，使产品经热处理加工后滚道底部留量能够满足磨削留量的要求，同时避免滚道两侧因磨削留量过大造成磨加工后滚道淬硬层不均匀、甚至硬度不合格的问题，从而保证了特大型大壁厚调心轴承的使用寿命。
附图说明
图1为特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺改进前磨削留量示意图；
图2为特大型大壁厚调心轴承补偿后车加工滚道轮廓线示意图；
图3为特大型大壁厚调心轴承外圈实际车加工滚道轮廓线示意图。
图中：1、原车加工工艺设计滚道轮廓线；2、成品滚道轮廓线；3、原车加工工艺设计马氏体淬火后滚道轮廓线；4、补偿后车加工滚道轮廓线；5、实际车加工滚道轮廓线；6、实际车加工滚道轮廓线马氏体淬火滚道轮廓线；7、滚道轮廓线加料补偿量；8、滚道轮廓线偏移量。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
一种用于特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺，轴承外圈在进行车加工时，轴承外圈实际车加工滚道轮廓线5在原车加工工艺设计滚道轮廓线1的基础上进行补偿修正；轴承外圈原车加工工艺设计滚道轮廓线1的补偿修正计算公式为：
Figure RE-662073DEST_PATH_IMAGE033
；
Figure RE-136916DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure RE-227232DEST_PATH_IMAGE035
；
Figure RE-408815DEST_PATH_IMAGE036
；
以上公式各系数取值如下：
Figure RE-598488DEST_PATH_IMAGE038
Figure RE-59163DEST_PATH_IMAGE039
将各系数代入以上公式，经简化后得到：
Figure RE-687590DEST_PATH_IMAGE040
；
以直径为1200mm、宽度为390mm、滚道底部厚度为40mm的特大型大壁厚调心轴承外圈为例，相较原车加工工艺设计滚道轮廓线1，其滚道中间点加料补偿为0.841mm；补偿后车加工滚道轮廓线4向轴承外径方向偏移取滚道轮廓线加料补偿量7的0.7倍，则实际车加工滚道轮廓线5向轴承外径方向偏移了0.589mm；设计磨削留量为0.7mm。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (4)

1.一种用于特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺，其特征是：轴承外圈在进行车加工时，轴承外圈实际车加工滚道轮廓线（5）在原车加工工艺设计滚道轮廓线（1）的基础上进行补偿修正。
2.根据权利要求1所述特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺，其特征是：轴承外圈原车加工工艺设计滚道轮廓线（1）的补偿修正计算公式为：
Figure 683115DEST_PATH_IMAGE001
其中：
Figure 970352DEST_PATH_IMAGE002
为滚道底部补偿修正量；
Figure 850583DEST_PATH_IMAGE003
为滚道底部直径线性修正系数；
Figure 288518DEST_PATH_IMAGE004
为滚道底部直径多项式拟合修正量；
Figure 646818DEST_PATH_IMAGE005
为滚道底部宽度线性修正系数；
Figure 119388DEST_PATH_IMAGE006
为滚道底部宽度多项式拟合修正量；
Figure 904941DEST_PATH_IMAGE007
为滚道底部厚度线性修正系数；
Figure 767855DEST_PATH_IMAGE008
为滚道底部厚度多项式拟合修正量；
Figure 992163DEST_PATH_IMAGE009
为滚道底部线性拟合残值修正系数；
Figure 256922DEST_PATH_IMAGE010
为滚道两侧涨缩系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为轴承外圈直径；
其中
Figure 478956DEST_PATH_IMAGE012
是通过对
Figure DEST_PATH_IMAGE013
线性拟合得到。
3.根据权利要求2所述特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺，其特征是：
所述
Figure 829166DEST_PATH_IMAGE013
的计算公式为：
Figure 526339DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE015
；
Figure 645605DEST_PATH_IMAGE016
；
其中：
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为
Figure 38540DEST_PATH_IMAGE018
多项式的系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE019
为
Figure 813729DEST_PATH_IMAGE020
多项式的系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE021
为
Figure 317523DEST_PATH_IMAGE022
多项式的系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE023
为轴承宽度；
Figure 291295DEST_PATH_IMAGE024
为滚道底部厚度。
4.根据权利要求3所述特大型大壁厚调心轴承外圈车加工工艺，其特征是：实际车加工滚道轮廓线（5）补偿修正的方法为：原车加工工艺设计滚道轮廓线（1）两侧点保持原位，对滚道中间点做加料补偿，根据补偿后滚道轮廓线两侧点、及中间点位置做出补偿后车加工滚道轮廓线（4）；然后再将补偿后车加工滚道轮廓线（4）向轴承外径方向设置滚道轮廓线偏移量（8），最终形成实际车加工滚道轮廓线（5）；滚道轮廓线加料补偿量（7）的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE025
；滚道轮廓线偏移量（8）为滚道轮廓线加料补偿量（7）的0.6-0.8倍。
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