CN111958329B - 运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，所属轮毂单元加工技术领域，包括将轮毂法兰的花键孔加工成型作为轴心基准，接着加工轮毂法兰的内圈卡槽，以轴心基准粗车加工外圈法兰及外圈法兰的法兰孔。接着通过油压机完成内圈与轮毂法兰的嵌套过程。机座前端的电机滑移气缸座带动内锁口及沟道磨削组件插入外圈法兰内，机座侧端的电机滑移气缸座带动外锁口及沟道磨削砂轮靠近带内圈的轮毂法兰外侧端。外锁口及沟道磨削砂轮从带内圈的轮毂法兰外壁位移磨削，内锁口及沟道磨削组件对外圈法兰内的锁口及沟道进行磨削。具有运行稳定性好、精度高和使用寿命长的优点。解决了外圈法兰、内圈及轮毂法兰的锁口及沟道加工同轴度差的问题。

Description

运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺

技术领域

本发明涉及轮毂单元加工技术领域，具体涉及一种运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺。

背景技术

汽车的轮毂单元轴承一般采用的是双列滚珠轴承，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。汽车在维修店维护时，还需要对轴承进行清洗、涂油和调整。但目前的外圈法兰、内圈及轮毂法兰的锁口及沟道均各自加工，存在加工误差。

目前现有技术的汽车轮毂单元，结构相对复杂，强度低，安装麻烦，使用效果不佳，造成维修成本的提高。为了提高产品使用寿命和强度，产品采用了及其特殊的生产材料、精益化的生产工艺。其中存在特殊性能的包括外圈、内圈、保持架、法兰盘、螺栓、密封件等，这些特殊的部件构成，使轮毂的强度得到明显地提高，确保了产品在极寒的条件下依旧可以保证轴承的使用寿命及性能不会下滑。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在运行稳定性差、易磨损、误差大和使用寿命短的不足，提供了一种运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，其具有运行稳定性好、精度高和使用寿命长的优点。解决了外圈法兰、内圈及轮毂法兰的锁口及沟道加工同轴度差的问题。提高装配精度及产品质量，减少轮毂单元运行过程中应间隙大引起的磨损。

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：

包括轮毂法兰，所述的轮毂法兰内设有与轮毂法兰呈一体化的花键孔，所述的轮毂法兰上设有与轮毂法兰相嵌套连接的内圈，所述的内圈外设有与轮毂法兰间隔套接的外圈法兰，所述的外圈法兰与内圈间、外圈法兰与轮毂法兰间均设有保持架，所述的保持架内设有若干与保持架相嵌套连接的钢珠，所述的外圈法兰一端与内圈间设有与内圈相卡嵌式套接的磁性密封圈，所述的外圈法兰另一端与轮毂法兰间设有多唇骨架密封圈。

运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，包括如下操作步骤：

第一步：将轮毂法兰的花键孔加工成型作为轴心基准，接着加工轮毂法兰的内圈卡槽，以轴心基准粗车加工外圈法兰及外圈法兰的法兰孔。

第二步：取胚料粗加工内圈，然后精加工内圈的内孔，接着通过油压机完成内圈与轮毂法兰的嵌套过程。

第三步：将带内圈的轮毂法兰装夹在转轴一端的夹具盘上，然后机座后端的电磁无心夹具进行限位固定。同时将外圈法兰用螺栓装配在转轴另一端的外圈法兰工装盘上。

第四步：机座前端的电机滑移气缸座带动内锁口及沟道磨削组件插入外圈法兰内，机座侧端的电机滑移气缸座带动外锁口及沟道磨削砂轮靠近带内圈的轮毂法兰外侧端。

第五步：装夹到位后，磨削电机和带轮电机同步启动，带轮电机通过多楔式传动带驱动转轴，使得机架内的转轴与内锁口及沟道磨削组件、外锁口及沟道磨削砂轮呈反向旋转，外锁口及沟道磨削砂轮从带内圈的轮毂法兰外壁位移磨削，内锁口及沟道磨削组件对外圈法兰内的锁口及沟道进行磨削。外锁口及沟道磨削砂轮采用滚柱丝杆实现进刀和退刀过程。

第六步：完成磨削过程后，内锁口及沟道磨削组件回缩，外锁口及沟道磨削砂轮外移退刀，接着磨削电机和带轮电机停机完成带内圈的轮毂法兰和外圈法兰同轴性磨削加工过程。

现有的加工技术在机床上分别加工内圈、外圈法兰和轮毂法兰，这种加工方法存在同轴心误差大，在轮毂单元组装过程中容易出现因同轴度差引起的钢球卡死现象以及运行过程中磨损大的问题。采用运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，实现同轴加工带内圈的轮毂法兰和外圈法兰上的锁口及沟道。

作为优选，内锁口及沟道磨削组件初始时，此时伸缩杆处于拉伸状态，若干呈等间距环形分布的内锁口及沟道磨削块呈相互贴合结构；当内锁口及沟道磨削组件对外圈法兰内的锁口及沟道进行磨削时，收缩气缸驱动伸缩杆回缩，带动伸缩连杆将内锁口及沟道磨削块一端向外顶升，而伸缩杆尾端推动推块，使得推块将撑杆顶升内锁口及沟道磨削块另一端。

作为优选，当完成外圈法兰内的锁口及沟道进行磨削时，收缩气缸驱动伸缩杆拉伸，带动伸缩连杆将内锁口及沟道磨削块一端向内收缩，此时推块脱离伸缩杆的顶压，通过弹簧复位滑移推块，通过撑杆下降实现内锁口及沟道磨削块另一端向内收缩。

作为优选，收缩气缸采用锁紧螺母限位嵌套在驱动轴上。

作为优选，夹具盘通过夹具盘上若干个呈环形等间距分布的气缸夹爪向外位移对轮毂法兰进行夹紧过程。

作为优选，电磁无心夹具采用在夹板上设有的一对呈120度间隔角度的下支承体和上支承体上的磁柱进行限位支撑，下支承体通过下支承座相螺栓固定在夹板上，上支承体通过上支承座相螺栓固定在夹板上。磁柱与夹具盘呈磁极排斥状态，对带内圈的轮毂法兰起到无接触限位作用，改善冷却效果，避免磨削烧伤。

作为优选，夹板的前后位移通过位移螺杆进行调节，位移螺杆采用位移电磁无心夹具底板后端的螺杆固定座进行导向固定，位移螺杆与螺杆固定座相贯穿式螺纹套接。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，与现有技术相比较，具有运行稳定性好、精度高和使用寿命长的优点。解决了外圈法兰、内圈及轮毂法兰的锁口及沟道加工同轴度差的问题。提高装配精度及产品质量，减少轮毂单元运行过程中应间隙大引起的磨损。

附图说明

图1是本发明的轮毂单元的结构示意图。

图2是本发明的磨削设备的结构爆炸图。

图3是本发明的内锁口及沟道磨削组件的结构示意图。

图4是本发明的电磁无心夹具的正视结构示意图。

图5是本发明的电磁无心夹具的侧视结构示意图。

图中：磁性密封圈1，内圈2，外圈法兰3，轮毂法兰4，花键孔5，钢珠6，保持架7，多唇骨架密封圈8，磨削电机9，电机滑移气缸座10，内锁口及沟道磨削组件11，外圈法兰工装盘12，多楔式传动带13，带轮电机14，机架15，转轴16，夹具盘17，气缸夹爪18，外锁口及沟道磨削砂轮19，电磁无心夹具20，机座21，收缩气缸22，弹簧23，撑杆24，推块25，内锁口及沟道磨削块26，伸缩连杆27，锁紧螺母28，伸缩杆29，驱动轴30，夹板31，下支承座32，下支承体33，磁柱34，上支承座35，上支承体36，位移螺杆37，螺杆固定座38，电磁无心夹具底板39。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-5所示，一种轮毂单元，包括轮毂法兰4，轮毂法兰4内设有与轮毂法兰4呈一体化的花键孔5，轮毂法兰4上设有与轮毂法兰4相嵌套连接的内圈2，内圈2外设有与轮毂法兰4间隔套接的外圈法兰3，外圈法兰3与内圈2间、外圈法兰3与轮毂法兰4间均设有保持架7，保持架7内设有8颗与保持架7相嵌套连接的钢珠6，外圈法兰3一端与内圈2间设有与内圈2相卡嵌式套接的磁性密封圈1，外圈法兰3另一端与轮毂法兰4间设有多唇骨架密封圈8。

运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，其特征在于包括如下操作步骤：

第一步：将轮毂法兰4的花键孔5加工成型作为轴心基准，接着加工轮毂法兰4的内圈2卡槽，以轴心基准粗车加工外圈法兰3及外圈法兰3的法兰孔。

第二步：取胚料粗加工内圈2，然后精加工内圈2的内孔，接着通过油压机完成内圈2与轮毂法兰4的嵌套过程。

第三步：将带内圈2的轮毂法兰4装夹在转轴16一端的夹具盘17上，夹具盘17通过夹具盘17上4个呈环形等间距分布的气缸夹爪18向外位移对轮毂法兰4进行夹紧过程。然后机座21后端的电磁无心夹具20进行限位固定。同时将外圈法兰3用螺栓装配在转轴16另一端的外圈法兰工装盘12上。

电磁无心夹具20采用在夹板31上设有的一对呈120度间隔角度的下支承体33和上支承体36上的磁柱34进行限位支撑，下支承体33通过下支承座32相螺栓固定在夹板31上，上支承体36通过上支承座35相螺栓固定在夹板31上。夹板31的前后位移通过位移螺杆37进行调节，位移螺杆37采用位移电磁无心夹具底板39后端的螺杆固定座38进行导向固定，位移螺杆37与螺杆固定座38相贯穿式螺纹套接。

第四步：机座21前端的电机滑移气缸座10带动内锁口及沟道磨削组件11插入外圈法兰3内，机座21侧端的电机滑移气缸座10带动外锁口及沟道磨削砂轮19靠近带内圈2的轮毂法兰4外侧端。

第五步：装夹到位后，磨削电机9和带轮电机14同步启动，带轮电机14通过多楔式传动带13驱动转轴16，使得机架15内的转轴16与内锁口及沟道磨削组件11、外锁口及沟道磨削砂轮19呈反向旋转，外锁口及沟道磨削砂轮19从带内圈2的轮毂法兰4外壁位移磨削，内锁口及沟道磨削组件11对外圈法兰3内的锁口及沟道进行磨削。

内锁口及沟道磨削组件11初始时，此时伸缩杆29处于拉伸状态，12块呈等间距环形分布的内锁口及沟道磨削块26呈相互贴合结构；当内锁口及沟道磨削组件11对外圈法兰3内的锁口及沟道进行磨削时，收缩气缸22采用锁紧螺母28限位嵌套在驱动轴30上。收缩气缸22驱动伸缩杆29回缩，带动伸缩连杆27将内锁口及沟道磨削块26一端向外顶升，而伸缩杆29尾端推动推块25，使得推块25将撑杆24顶升内锁口及沟道磨削块26另一端。

当完成外圈法兰3内的锁口及沟道进行磨削时，收缩气缸22驱动伸缩杆29拉伸，带动伸缩连杆27将内锁口及沟道磨削块26一端向内收缩，此时推块25脱离伸缩杆29的顶压，通过弹簧23复位滑移推块25，通过撑杆24下降实现内锁口及沟道磨削块26另一端向内收缩。

第六步：完成磨削过程后，内锁口及沟道磨削组件11回缩，外锁口及沟道磨削砂轮19外移退刀，接着磨削电机9和带轮电机14停机完成带内圈2的轮毂法兰4和外圈法兰3同轴性磨削加工过程。

综上所述，该运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，具有运行稳定性好、精度高和使用寿命长的优点。解决了外圈法兰、内圈及轮毂法兰的锁口及沟道加工同轴度差的问题。提高装配精度及产品质量，减少轮毂单元运行过程中应间隙大引起的磨损。

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 (7)

1.一种运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，其特征在于包括如下操作步骤：

轮毂单元包括轮毂法兰（4），所述的轮毂法兰（4）内设有与轮毂法兰（4）呈一体化的花键孔（5），所述的轮毂法兰（4）上设有与轮毂法兰（4）相嵌套连接的内圈（2），所述的内圈（2）外设有与轮毂法兰（4）间隔套接的外圈法兰（3），所述的外圈法兰（3）与内圈（2）间、外圈法兰（3）与轮毂法兰（4）间均设有保持架（7），所述的保持架（7）内设有若干与保持架（7）相嵌套连接的钢珠（6），所述的外圈法兰（3）一端与内圈（2）间设有与内圈（2）相卡嵌式套接的磁性密封圈（1），所述的外圈法兰（3）另一端与轮毂法兰（4）间设有多唇骨架密封圈（8）；

第一步：将轮毂法兰（4）的花键孔（5）加工成型作为轴心基准，接着加工轮毂法兰（4）的内圈（2）卡槽，以轴心基准粗车加工外圈法兰（3）及外圈法兰（3）的法兰孔；

第二步：取胚料粗加工内圈（2），然后精加工内圈（2）的内孔，接着通过油压机完成内圈（2）与轮毂法兰（4）的嵌套过程；

第三步：将带内圈（2）的轮毂法兰（4）装夹在转轴（16）一端的夹具盘（17）上，然后机座（21）后端的电磁无心夹具（20）进行限位固定；同时将外圈法兰（3）用螺栓装配在转轴（16）另一端的外圈法兰工装盘（12）上；

第四步：机座（21）前端的电机滑移气缸座（10）带动内锁口及沟道磨削组件（11）插入外圈法兰（3）内，机座（21）侧端的电机滑移气缸座（10）带动外锁口及沟道磨削砂轮（19）靠近带内圈（2）的轮毂法兰（4）外侧端；

第五步：装夹到位后，磨削电机（9）和带轮电机（14）同步启动，带轮电机（14）通过多楔式传动带（13）驱动转轴（16），使得机架（15）内的转轴（16）与内锁口及沟道磨削组件（11）、外锁口及沟道磨削砂轮（19）呈反向旋转，外锁口及沟道磨削砂轮（19）从带内圈（2）的轮毂法兰（4）外壁位移磨削，内锁口及沟道磨削组件（11）对外圈法兰（3）内的锁口及沟道进行磨削；

第六步：完成磨削过程后，内锁口及沟道磨削组件（11）回缩，外锁口及沟道磨削砂轮（19）外移退刀，接着磨削电机（9）和带轮电机（14）停机完成带内圈（2）的轮毂法兰（4）和外圈法兰（3）同轴性磨削加工过程。

2.根据权利要求1所述的运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，其特征在于：内锁口及沟道磨削组件（11）初始时，此时伸缩杆（29）处于拉伸状态，若干呈等间距环形分布的内锁口及沟道磨削块（26）呈相互贴合结构；当内锁口及沟道磨削组件（11）对外圈法兰（3）内的锁口及沟道进行磨削时，收缩气缸（22）驱动伸缩杆（29）回缩，带动伸缩连杆（27）将内锁口及沟道磨削块（26）一端向外顶升，而伸缩杆（29）尾端推动推块（25），使得推块（25）将撑杆（24）顶升内锁口及沟道磨削块（26）另一端。

3.根据权利要求2所述的运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，其特征在于：当完成外圈法兰（3）内的锁口及沟道磨削时，收缩气缸（22）驱动伸缩杆（29）拉伸，带动伸缩连杆（27）将内锁口及沟道磨削块（26）一端向内收缩，此时推块（25）脱离伸缩杆（29）的顶压，通过弹簧（23）复位滑移推块（25），通过撑杆（24）下降实现内锁口及沟道磨削块（26）另一端向内收缩。

4.根据权利要求2所述的运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，其特征在于：收缩气缸（22）采用锁紧螺母（28）限位嵌套在驱动轴（30）上。

5.根据权利要求1所述的运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，其特征在于：夹具盘（17）通过夹具盘（17）上若干个呈环形等间距分布的气缸夹爪（18）向外位移对轮毂法兰（4）进行夹紧过程。

6.根据权利要求1所述的运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，其特征在于：电磁无心夹具（20）采用在夹板（31）上设有的一对呈120度间隔角度的下支承体（33）和上支承体（36）上的磁柱（34）进行限位支撑，下支承体（33）通过下支承座（32）相螺栓固定在夹板（31）上，上支承体（36）通过上支承座（35）相螺栓固定在夹板（31）上。

7.根据权利要求6所述的运用于高精度易组装的轮毂单元磨削工艺，其特征在于：夹板（31）的前后位移通过位移螺杆（37）进行调节，位移螺杆（37）采用位移电磁无心夹具底板（39）后端的螺杆固定座（38）进行导向固定，位移螺杆（37）与螺杆固定座（38）相贯穿式螺纹套接。

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