JP4333063B2

JP4333063B2 - Grinding method for bearing parts

Info

Publication number: JP4333063B2
Application number: JP2001298524A
Authority: JP
Inventors: 岳雪吉場; 誠藤波
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003103449A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受部品の研削加工方法に係り、特に、ニードル軸受の軌道輪や転動体、保持器等を研削加工する際に好適な軸受部品の研削加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ニードル軸受の軌道輪や転動体、保持器などの軸受部品はＳＵＪ２等の金属から形成されており、これらの軸受部品から構成されるニードル軸受は、熱処理時のスケールやバリなどの異物を除去するために、軸受部品の表面をバレル研磨機により研削加工してから組み立てられるのが一般的である。
【０００３】
しかし、軸受部品の表面を研削加工する場合、従来は、軸受部品の表面を研削する砥粒として、酸化アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化ケイ素（Ｓｉ₂Ｏ₃）等のセラミック系砥粒を使用しているため、研削加工後の洗浄処理が不十分である場合には、軸受部品の表面（例えば軌道輪の軌道面や転動体の表面など）にセラミック系砥粒が残留することがある。
【０００４】
この場合、軸受の使用環境が潤滑条件の良好な環境下では残留砥粒の影響を大きく受けることはないが、カーエアコン用コンプレッサや自動変速機用プラネタリユニットなどのように十分な油膜が形成され難い環境下では軸受部品同士が金属接触するため、軸受部品の表面に残留した砥粒によって軸受部品が異常摩耗し、軸受の焼付き等に至ることが懸念される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、軸受部品の表面を研削加工する場合、従来は、軸受部品の表面を研削する砥粒として、セラミック系の砥粒を使用していた。このため、研削加工後の洗浄処理が不十分である場合には、軸受部品の表面に砥粒が異物として残留し、軸受部品の表面に残留する砥粒によって軸受部品に異常摩耗やフレーキング等が発生し、軸受の焼付き等に至る虞があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、軸受部品の表面に残留する砥粒の影響を低減することのできる軸受部品の研削加工方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る軸受部品の研削加工方法は、金属からなるスラストレース、転動体および保持器を備えた、ニードル軸受を構成する軸受部品の表面を砥粒により研削加工する際に、前記軸受部品の母材よりも硬さの低い砥粒を用い少なくともバレル研磨、ショットブラストおよびショットピーニングのうちの一つによって前記軸受部品の表面を研削加工し、これにより、前記ニードル軸受が熱処理されるときに生じたスケールやバリを除去することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る軸受部品の研削加工方法によると、砥粒の硬さが軸受部品の母材よりも低いため、研削加工後の洗浄処理で砥粒が完全に除去されず、軸受部品の表面に砥粒が残留しても使用時には残留砥粒が例えば軌道輪と転動体との間に噛み込まれて押し潰される。従って、軸受部品の表面に砥粒が残留しても軸受部品の母材よりも硬い異物として存在しなくなるので、軸受部品の表面に残留する砥粒の影響を低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はスラストニードル軸受の部分断面図であって、このスラストニードル軸受はスラストレース１１、転動体（ころ）１２、保持器１３等の軸受部品から構成されている。
【００１０】
スラストレース１１、転動体（ころ）１２および保持器１３はＳＵＪ２等の金属から形成されており、保持器１３には、転動体１２を転動自在に保持する複数のポケットがスラストレース１１の円周方向に等間隔で形成されている。また、転動体１２及びこれと接触する軸受部品の表面（スラストレース１１のレース面１１ａ及び保持器１３のポケット内面１３ａ等）には、熱処理時のスケールやバリなどを除去するために、軸受部品の母材よりも硬さの低い砥粒（例えばガラスビーズ、金属球等）を用いてバレル研削加工が施されている。
【００１１】
このように、スラストニードル軸受の軸受部品をバレル研削加工するときに、軸受部品の母材よりも硬さの低い砥粒を用いて軸受部品の表面を研削加工すると、研削加工後の洗浄工程で砥粒が完全に除去されず、軸受部品の表面に砥粒が残留しても使用時には残留砥粒が例えばスラストレース１１と転動体１２との間に噛み込まれて押し潰される。従って、軸受部品の表面に砥粒が残留しても軸受部品の母材よりも硬い異物として存在しなくなるので、軸受部品の表面に残留する砥粒の影響を低減することができる。
【００１２】
上記の点を確認するために、本発明者は、内径４０ｍｍ、外径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍ（動定格荷重：２４０００Ｎ）のスラストニードル軸受を試験軸受として用い、アキシアル荷重：２０００Ｎ、ラジアル荷重：０Ｎ、回転数：２０００ｍｉｎ^-1、潤滑油：白灯油（ＰＡＧ＝９：１）、試験時間：４８時間の条件で転動体の耐摩耗性試験を実施した。そして、試験終了後に各試験軸受の転動体表面を観察した。その観察結果を図２及び図３に示す。
【００１３】
図２は砥粒としてガラスビーズ（♯１２０直径０．１〜０．２ｍｍ程度）を使用した場合の転動体表面の母線形状を示し、図３は砥粒として酸化アルミナを使用した場合の転動体表面の母線形状を示している。
図２及び図３の観察結果からわかるように、砥粒として酸化アルミナを使用した場合は、試験開始から４８時間後で転動体１２が図中実線の位置まで摩耗した。これに対し、砥粒としてガラスビーズを使用した場合は、砥粒として酸化アルミナを使用した場合に比べて転動体１２の摩耗が大幅に改善されていることがわかる。
【００１４】
このことから、金属製軸受部品の表面を研削加工する際に、軸受部品の母材よりも硬さの低い砥粒を使用して軸受部品の表面を研削加工することにより、砥粒の硬さが軸受部品の母材よりも低いため、研削加工後の洗浄処理で砥粒が完全に除去されず、軸受部品の表面に砥粒が残留しても使用時には残留砥粒が例えば軌道輪と転動体との間に噛み込まれて押し潰される。従って、軸受部品の表面に砥粒が残留しても軸受部品の母材よりも硬い異物として存在しなくなるので、軸受部品の表面に残留する砥粒の影響を低減することができる。
【００１５】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではない。たとえば、上述した実施例では軸受部品の表面を研削する砥粒としてガラスビーズを使用したが、軸受部品母材よりも硬さの小さい金属球（直径：直径１ｍｍ程度）を砥粒として使用してもよい。また、上述した実施例では軸受部品の表面をバレル研削加工すると説明したが、ショットブラスト、ショットピーニングの加工方法で研削加工してもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軸受部品の表面に砥粒が残留しても軸受部品の母材よりも硬い異物として存在しなくなるので、軸受部品の表面に残留する砥粒の影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スラストニードル軸受の部分断面図である。
【図２】砥粒としてガラスビーズを使用した場合の転動体表面の母線形状を示す図である。
【図３】砥粒として酸化アルミナを使用した場合の転動体表面の母線形状を示す図である。
【符号の説明】
１１スラストレース
１１ａレース面
１２転動体
１３保持器
１３ａポケット内面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a grinding method for a bearing part, and more particularly to a grinding method for a bearing part suitable for grinding a bearing ring, a rolling element, a cage, and the like of a needle bearing.
[0002]
[Prior art]
Generally, bearing parts such as bearing rings, rolling elements, and cages of needle bearings are made of metal such as SUJ2, and needle bearings composed of these bearing parts are free from foreign matters such as scales and burrs during heat treatment. In order to remove it, the surface of the bearing component is generally ground by a barrel grinder and then assembled.
[0003]
However, when grinding the surface of bearing parts, conventionally, ceramic abrasive grains such as alumina oxide (Al ₂ O ₃ ) and silicon oxide (Si ₂ O ₃ ) are used as abrasive grains for grinding the surface of bearing parts. If the cleaning process after grinding is insufficient due to use, ceramic abrasive grains may remain on the surface of the bearing parts (for example, the raceway surface of the bearing ring or the surface of the rolling element). .
[0004]
In this case, the bearing environment will not be greatly affected by residual abrasive grains under good lubrication conditions, but a sufficient oil film will be formed as in car air conditioner compressors and automatic transmission planetary units. Since the bearing parts are in metal contact with each other in a difficult environment, there is a concern that the bearing parts may be abnormally worn by the abrasive grains remaining on the surface of the bearing parts, resulting in seizure of the bearing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when grinding the surface of the bearing component, conventionally, ceramic-based abrasive grains have been used as abrasive grains for grinding the surface of the bearing component. For this reason, when the cleaning process after grinding is insufficient, abrasive grains remain on the surface of the bearing part as foreign matter, and the abrasive grains remaining on the surface of the bearing part cause abnormal wear, flaking, etc. Has occurred, and there is a risk of bearing seizure.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a bearing component grinding method capable of reducing the influence of abrasive grains remaining on the surface of the bearing component. There is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a grinding method for a bearing part according to the present invention comprises grinding a surface of a bearing part constituting a needle bearing, which is provided with a thrust trace made of metal , a rolling element and a cage, with abrasive grains. in processing, the bearing component at least barrel polishing using a low abrasive hardness than the base metal, one by the surface of the bearing component of the shot blasting and shot-peening and grinding, thereby, the It is characterized in that scales and burrs generated when the needle bearing is heat-treated are removed .
[0008]
According to the grinding method for a bearing component according to the present invention, since the hardness of the abrasive grains is lower than that of the base material of the bearing components, the abrasive grains are not completely removed by the cleaning process after the grinding process, and the surface of the bearing components is not removed. Even if the abrasive grains remain, during use, the residual abrasive grains are, for example, caught between the race and the rolling element and crushed. Therefore, even if abrasive grains remain on the surface of the bearing part, they do not exist as foreign matter harder than the base material of the bearing part, so that the influence of the abrasive grains remaining on the surface of the bearing part can be reduced.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a thrust needle bearing. The thrust needle bearing is composed of bearing parts such as a thrust trace 11, a rolling element (roller) 12, a cage 13, and the like.
[0010]
The thrust trace 11, the rolling elements (rollers) 12, and the cage 13 are made of a metal such as SUJ 2, and the cage 13 has a plurality of pockets for freely rolling the rolling elements 12. It is formed at equal intervals in the circumferential direction. In order to remove scales, burrs, and the like during heat treatment, the rolling elements 12 and the surfaces of the bearing parts in contact with the rolling elements 12 (the race surface 11a of the thrust trace 11 and the pocket inner surface 13a of the cage 13) are removed. Barrel grinding is performed using abrasive grains (for example, glass beads, metal balls, etc.) having a hardness lower than that of the base material.
[0011]
As described above, when the bearing part of the thrust needle bearing is subjected to barrel grinding, if the surface of the bearing part is ground using abrasive grains having a hardness lower than that of the base material of the bearing part, the cleaning process after the grinding process is performed. Even if the abrasive grains are not completely removed and the abrasive grains remain on the surface of the bearing part, the residual abrasive grains are, for example, caught between the thrust trace 11 and the rolling element 12 and crushed during use. Therefore, even if abrasive grains remain on the surface of the bearing part, they do not exist as foreign matter harder than the base material of the bearing part, so that the influence of the abrasive grains remaining on the surface of the bearing part can be reduced.
[0012]
In order to confirm the above points, the present inventor used a thrust needle bearing having an inner diameter of 40 mm, an outer diameter of 60 mm, and a thickness of 5 mm (dynamic load rating: 24000 N) as a test bearing, with an axial load of 2000 N and a radial load of 0 N. The wear resistance test of the rolling elements was carried out under the conditions of: rotational speed: 2000 min ⁻¹ , lubricating oil: white kerosene (PAG = 9: 1), test time: 48 hours. Then, after the test, the rolling element surface of each test bearing was observed. The observation results are shown in FIGS.
[0013]
FIG. 2 shows the bus bar shape of the rolling element surface when glass beads (# 120 diameter of about 0.1 to 0.2 mm) are used as abrasive grains, and FIG. 3 shows the rolling element when alumina oxide is used as abrasive grains. The shape of the generatrix on the surface is shown.
As can be seen from the observation results of FIGS. 2 and 3, when alumina oxide was used as the abrasive grains, the rolling elements 12 were worn to the position indicated by the solid line in the figure 48 hours after the start of the test. On the other hand, when glass beads are used as the abrasive grains, it is understood that the wear of the rolling elements 12 is greatly improved as compared with the case where alumina oxide is used as the abrasive grains.
[0014]
Therefore, when grinding the surface of a metal bearing part, the surface of the bearing part is ground by using abrasive grains having a hardness lower than that of the base material of the bearing part. Since this is lower than the base material of the bearing part, the abrasive grains are not completely removed by the cleaning process after grinding. It is bitten between the moving body and crushed. Therefore, even if abrasive grains remain on the surface of the bearing part, they do not exist as foreign matter harder than the base material of the bearing part, so that the influence of the abrasive grains remaining on the surface of the bearing part can be reduced.
[0015]
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above. For example, in the above-described embodiment, glass beads are used as the abrasive grains for grinding the surface of the bearing component. However, metal balls (diameter: about 1 mm in diameter) whose hardness is smaller than that of the bearing component base material are used as the abrasive grains. Also good. Further, it is described that to barrel grinding the surface of the bearing components in the embodiment described above, sheet Yottoburasuto may be grinding in the processing method of the shot copy Nin grayed.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if abrasive grains remain on the surface of the bearing part, they do not exist as foreign matter harder than the base material of the bearing part. Can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional view of a thrust needle bearing.
FIG. 2 is a diagram showing a generatrix shape on the surface of a rolling element when glass beads are used as abrasive grains.
FIG. 3 is a diagram showing a generatrix shape on the surface of a rolling element when alumina oxide is used as abrasive grains.
[Explanation of symbols]
11 Thrust trace 11a Race surface 12 Rolling element 13 Cage 13a Pocket inner surface

Claims

When grinding the surface of a bearing part that constitutes a needle bearing with a thrust racer made of metal , a rolling element, and a cage with abrasive grains, abrasive grains that are lower in hardness than the base material of the bearing part are used. The surface of the bearing part is ground by at least one of barrel polishing, shot blasting, and shot peening , thereby removing scales and burrs generated when the needle bearing is heat-treated. Grinding method for bearing parts.

2. The method of grinding a bearing part according to claim 1, wherein the surface of the bearing part is ground by barrel polishing.

2. The method of grinding a bearing part according to claim 1, wherein the surface of the bearing part is ground by shot blasting.