轴承套圈软磨平面工艺对外径垂直差的影响

赵忠梅，王瑞波

（1. 哈尔滨轴承集团公司 铁路轴承制造分厂，黑龙江 哈尔滨 150036；2. 哈尔滨轴承集团公司 锻压分厂，黑龙江 哈尔滨 150036）

1 前言

软磨平面工序是轴承车加工中常见的工序。近年来，随着车加工投料方式的多样化发展，制定软磨平面工艺稍有考虑不周，就会遇到了平面对外径或内外径垂直差严重超差问题。现将垂直差超差后对下工序的影响，及几种常见的软磨平面工艺进行分析。以便大家在实际生产中借鉴参考。

2 垂直差超差对下工序加工的影响

首先分析工件的夹紧原理，工件是在夹胎的径向力作用下夹紧的。由于外径垂直差误差的存在如图1 所示，工件在夹紧过程中容易产生偏置。所以外径垂直差误差值达到一定数值后对沟道、倒角及牙口加工质量均有影响。本文就软磨平面工序对垂直差产生误差做了具体分析。

3 几种磨削方式对垂直差的影响

图1 套圈垂直差超差时对下工序加工质量的影响示意图

3.1 单头平面磨削对垂直差的影响

磨削示意如图2 所示。通过磁盘3通电给磁将工件1吸住，砂轮及磁盘各自以一定的转速同方向转动。磨削是利用砂轮与磁盘转数差进行磨削的。单头平面磨削工件时，只要磁力足以克服磨削所产生的力，使得工件牢固地吸在磁盘上，磨出来的工件的外径垂直差就能达到技术要求。

3.2 双端面磨床磨削对垂直差的影响

双端面磨床磨削示意图如图3 所示。在MZ7650机床上加工端面，由于双端面磨床用两个相反方向的砂轮同时加工工件的两个端面，因此产生了较为特殊的磨削方式。

图2 单头平面磨削示意图

图3 套圈垂直差超差对工件加工的影响示意图

在双端面磨削时，力和力矩分布情况如下：

磨削示意如图3 所示，工件采用一定的送料方式送入两个导板之间。砂轮采用异向旋转对工件进行磨削。从图3 分析能看出，由于砂轮的异向旋转产生的力方向相反，使得工件产生偏转力矩 (H是工件宽度)至此可知磨量越大产生的偏转越为严重。下面就不同的工艺及磨量进行试验其结果如下。

4 不同工艺过程对垂直差的影响

4.1 原工艺过程垂直差分析

试验零件为6201，下同。原工艺过程：粗磨平面（MZ7650）→粗磨外径→细磨平面（MZ7650）→细磨外径。平面留量0.4-0.6mm。取测量试样50件，其垂直差变化如图4 所示。

试验数据表明按原工艺加工，软磨后垂直差超过0.06mm占60%，显然无法保证下工序加工质量。需要说明的是，以上试验结果是在放慢工件运行速度（导论角度2°30′）的条件下得出的。如按正常速度，质量会更差。显然此工艺不行。按理想状态分析，如果增加外径留量足以使垂直差改过来， 但外内经垂直差也改不过来，加工倒角时会产生偏差。因此，这种工艺是行不通的。

图4 原工艺垂直差变化图

图5 第一次调整工艺过程垂直差变化图

图6 第二次调整工艺过程垂直差变化图

图7 第二次调整工艺过程垂直差变化图

4.2 第一次调整工艺过程垂直差分析

将原工艺的软磨工序部分过程略加调整：粗磨平面（Mz7650）→细磨平面（MZ7650）→粗磨外径→细磨外径（平面留量0.4-0.6mm）。试验数据如图5 所示。

这种工艺与原工艺相比垂直差在0.06以下者占70%，质量大有改善，但仍无法满足下工序加工要求。

4.3 第二次调整工艺过程垂直差分析

将改进工艺的粗磨平面设备改为M7475B,其工艺过程为：磨两平面（M7475）→磨外径（平面留量0.4-0.6mm）。试验数据如图6 所示。

这种工艺与原工艺及改进工艺一相比，垂直差的散差明显减少，但超过0.06mm仍然高达60%。另外，M7475的加工效率太低，且平面废品率也较高，对车外内径及平面工序的基面要求较严，所以不反平面质量达不到要求，效率也不高。

4.4 第三次调整工艺过程垂直差分析

其工艺过程与改进工艺一相同，但车外内径及平面工序留给软磨平面的留量由过去的(0.4～0.6mm缩减为0.2～0.4mm)。试验数据如图7所示。

试验结果表明，采用以上工艺，垂直差在0.06mm以下占98%。可以满足下工序要求，由于平面留量减少，不仅提高了软磨平面效率，还可降低砂轮消耗，并且对车工工艺影响不大。

5 结束语

通过上述试验表明，如果小批量生产，采用单头磨削方式需对车加工要求较为严格；采用双端面磨削大批量生产时，必须对平面留量严格控制。根据产品的型号不同采取不同的加工方法。双端面磨削时最好采用多次磨削，以减少对垂直差的破坏程度，其工艺过程应这样安排：粗磨平面→细磨平面→粗磨外径→细磨外径。