外圈带凸缘圆锥滚子轴承越程槽的工艺设计

师 燚，吴丽丽

(甘肃海林中科科技股份有限公司，甘肃 天水 741018)

为某主机配套企业生产的配对单列圆锥滚子轴承单元，其中一个产品组件外圈带有凸缘，为了提高凸缘的定位性能和轴向承载能力，用户要求外径与凸缘端面连接处的越程槽为半径不大于0.8 mm的光滑圆弧过度。为了最大限度地满足用户要求，根据现有设备的加工能力进行了工艺设计，并进行了验证。

1 改进前工艺

改进前外径与凸缘端面连接处车加工工艺采用了和成品相同的等曲率设计方法，如图1所示。该工艺方法车加工较易实现，但进行磨加工时，因无专用的复合磨削设备无法将外径和凸缘端面一次加工完成，只能采用分步加工的方法对外径和凸缘端面逐一进行加工。分步磨加工看似简单，但实际操作过程中受设备精度和操作技能的影响，极易出现留边和烧伤现象，也无法保证外径与凸缘端面连接处半径不大于0.8 mm光滑圆弧过度的成品要求，磨加工后必须要对外径与凸缘端面连接处进行车加工的返修，加工难度大。更为严重的是，在对成品零件进行最终的磁粉探伤检验时，发现有20%的产品在外径与凸缘连接处存在磨削裂纹，存在重大质量隐患。

图1 改进前工艺方法

2 工艺改进方法

针对原工艺加工中产品出现的问题，对其工艺方法进行修正和调整。具体方法为：车加工时采用浅越程槽设计，改进后工艺方法如图2所示。通过均匀的消除磨削留量，在磨到成品尺寸后，完全消除浅越程槽，即加工至成品后外径与凸缘端面连接处不会再有肉眼可见的油沟。依据改进后工艺方法，在考虑车工件的外径，凸缘高度的尺寸散差和热处理变形、胀缩量等因素后，确定越程槽的径向、轴向坐标，采用沟底半径为0.4～0.7 mm的浅越程槽，同时在双端面磨床磨套圈端面时要严格控制带凸缘一面的磨削量。

图2 改进后工艺方法

3 结束语

外径与凸缘端面连接处由无越程槽改为浅越程槽的工艺设计方法，大大地消除了原有的质量缺陷，按改进后工艺加工出的产品均未留下越程槽的任何痕迹，也没有出现留边和烧伤现象，对成品零件进行最终的磁粉探伤检验时，也未发现任何形式的磨削裂纹，完全满足用户的质量要求。改进后的工艺方法降低了成本，提升了质量水平，具有很好的推广价值。