无油沟圆柱滚子轴承滚道及挡边磨加工方法

翟万涛

（中航工业哈尔滨轴承有限公司 研发中心，黑龙江 哈尔滨 150036）

1 前言

图1 带油沟与无油沟轴承套圈对比

目前，轴承结构随着各行业的需要在不断发生着变化，滚道无油沟的滚子轴承是近年来在轴承行业中研制设计的一种新结构轴承。其带油沟与无油沟轴承结构见图1所示。有油槽的滚子轴承会破坏滚道的完整性，增加尖边、尖角，降低滚道的抗疲劳能力，减少了滚道工作面的有效宽度。而滚子轴承的滚道和挡边交接处采用无油沟设计，在滚道与挡边的交接处为很小的圆弧过渡，同时保证精度很高的滚道尺寸及挡边平行差、垂直差、宽度公差等各项指标，以减少边角应力集中，提高轴承使用寿命。

2 无油沟滚道的磨加工

无油沟结构的轴承，由于滚道与挡边的交接处是为很小的圆弧过渡，砂轮不能采用正常震荡磨削的那种方法来加工滚道。只能用砂轮直接切入磨削来完成。为保证轴承滚道宽度公差，必须保证砂轮的宽度符合滚道宽度的要求。以磨加工外滚道为例：在3M1420外沟磨床上加工，首先将修整圆弧R的金刚笔回转动作固定，使其不做回转运动，然后加工一个能修整砂轮端面的附件如图2所示。

将件1夹在原金刚笔的位置上，再把金刚笔固定在件1上。这样摇动进给往复就可以修整砂轮的一个端面，然后将金刚笔尖旋转180°再修砂轮的另一端面。在修第二端面时用百分尺要严格控制砂轮宽度尺寸。滚道挡边在车加工时都留有一定的加工余量，因此，滚道宽度要比砂轮宽度窄，所以必须首先从外内径开始进给磨削。如图3所示：在磨削时砂轮开始只是A、B两点在工作，消耗较快，所以要经常修整砂轮的外径，保持砂轮A、B两点的锐角，能较快地去除挡边的磨削余量。当砂轮外径接触到滚道时，这时挡边磨削已经完成，开始进行滚道的磨削。

图2 滚道磨削示意图

图3 砂轮修整示意图

3 进给量的确定

由于在磨削挡边时只是靠砂轮的A、B两点工作，砂轮的两个边缘消耗较快，如果不及时修整砂轮再继续磨削,滚道挡边会出现锥度。该机床是采用转动手轮手动进给，一般只能按每次0.01mm～0.02mm的进给量来磨削，而且要及时的修整砂轮的外径，保持砂轮两边缘的锐角，使之能进行有效的工作，保证滚道的宽度。磨削滚道时为保证滚道的直线性，进给量也不宜过大，到精磨尺寸时一般要按着手动进给每次0.005mm～0.01mm来磨削，而且还要不断地修整砂轮的外径，不仅要保证砂轮外径表面的平整，使滚道的直线性好，还要保证滚道的各项几何精度。

4 磨具磨料的确定

由于挡边是用砂轮的两个边缘进行切入磨削。因此需要使用具有较高的硬度、耐磨性、耐热性及有相当韧性的砂轮来进行加工。SG砂轮是切削性能很好，切削效率较高，而且具有切削力小、发热量少，磨削温度低特点的一个新品种砂轮。另外滚道和挡边都有较低的粗糙度要求。砂轮粒度也不能选择太粗。如果砂轮的硬度太高、太细，磨削时会产生滚道烧伤，而砂轮太软，砂轮工作面的直角又不容易保证，会很快磨损脱落，砂轮粒度太粗，给下工序精研滚道带来困难。经过多次实验，选用SG100K8V50的中软磨料比较适宜。

5 结束语

无油沟滚道滚子轴承滚道及挡边的加工方法，不仅在滚道轴承的加工上采用，在其它类型轴承零件中也可以采用，例如对端面需开定位槽，而且定位精度要求较高的轴承零件，都可以采用槽和边同时加工的方法，保证其工艺要求的几何精度，同时也大大的提高了产品质量和轴承的使用寿命。