大型圆柱滚子加工工艺改进

宋 敏，邹文娟

（1. 哈尔滨轴承配件有限公司 精密滚子公司，黑龙江 哈尔滨 150036；2. 哈尔滨轴承集团公司 铁路轴承制造分厂 ，黑龙江哈尔滨150036）

大型圆柱滚子加工工艺改进

宋 敏1，邹文娟2

（1. 哈尔滨轴承配件有限公司 精密滚子公司，黑龙江 哈尔滨 150036；2. 哈尔滨轴承集团公司 铁路轴承制造分厂 ，黑龙江哈尔滨150036）

通过大型圆柱滚子新旧生产工艺的对比，指出了旧工艺存在的一些问题及改进后工艺的优点，同时介绍了硬车滚子倒角工艺。

圆柱滚子；硬车倒角；碰伤；探伤

1 前言

某大型圆柱滚子属单品种、大批量加工产品。长期以来，在滚子设计、工艺编排等方面，受传统思维模式的束缚，缺乏创新求变的意识，同时设备、工装、管理水平、工序质量控制能力的制约导致滚子生产工艺路线长，加工留量大，加工遍数多，导致在加工过程中上下料次数较多，容易产生产品碰伤，进入外观检查后如需返工就增加了产品周转周期。

为提高某大型圆柱滚子质量，在现有工艺的基础上进行了改进，使工艺流程安排更为实用。

2 工艺改进

2.1 改进前加工工艺

1棒料矫直→2棒料无心车3→棒料切断→4棒料粗磨外径→5棒料细磨外径→6棒料精磨外径→7车断→8车端面→9软磨外径→10软磨端面→11车倒角→12热处理→13粗磨外径→14粗磨端面→15细磨外径→16细磨端面→17精磨外径→18终磨外径→19精磨端面→20直径分组→21精研外径→22光饰→23超精研外径→24磁粉探伤→25清洗→26外观检查→27尺寸分组→28成品检验→29防锈包装（注：横线部分为待改进的工艺；浪线部分为待调整顺序的工艺）。

2.2 改进前加工工艺不足之处

滚子的车加工完成后需要将滚子摆放在在制品箱中，由于在制品箱常年使用，不可避免地会出现箱体扭曲变形、把手松动等现象，在运输滚子的同时会出现相互之间的碰撞，易造成产品表面的碰伤；从车工转至下工序磨加工时需用吊车吊起在制品箱，在吊起的过程中由于箱体与滚子之间出现过大的间隙导致大量滚子倾覆，造成滚子表面较大碰伤；磨加工过程中所有滚子的输出是靠滚子滑动通过下料器输送到传送带上完成。由于皮带的破损导致滚子与皮带接口直接接触所造成的滚子表面碰伤；由于工艺流程长，上下料、搬运次数、振动等原因易造成的滚子表面碰伤；探伤工序是进入外观检查前的最后一道工序，所加工完成的产品已属于成品，再经过两次探伤，实际工作时滚子拿出和放入塑料盒的次数就为4次，难免会出现滚子与滚子之间、滚子与塑料盒之间的较大摩擦造成的表面碰伤或划痕，严重影响了滚子外观质量。

2.3 改进后加工工艺

1切断→2车成型一→3车成型二→4软磨外径→5热处理→6粗磨外径→7粗磨端面→8细磨外径→9细磨端面→10精磨外径→11硬车两端倒角→12终磨外径→13精磨端面→14直径分组→15精研外径→16磁粉探伤→17清洗→18光饰→19超精研外径→20外观→21尺寸分组→22成品检验→23防锈包装

（注：横线部分为改进后的工艺；浪线部分为调整顺序后的工艺。）

工艺改进前矫直是为了后工序取得良好的端面跳动，便于产品后续加工；由于NCB65数控锯床定位精度高、送料平稳、机床可靠性能高等特点，在经过多次加工产品试验后，采用新工艺完全可以满足生产需要。

根据标准规定，探伤工序可以在终磨外径后进行，将磁粉探伤工序移动至精研外径工序之后，光饰工序可以消除磁粉探伤工序时的表面划痕和清洗不净的问题。

3 车工艺改进前后对比

3.1 加工时间对比（见表1）

以40根棒料计算（D=34mm，L=6m）。

表1 车加工工艺改进前后加工时间对比

改进工艺前车加工工序为8个，生产时间一般为10.5～16.5d；改进工艺后车加工生产工序为3个，生产时间为3～5d，在磨加工中既节省了软磨端面工序又缩短了工艺路线，节省了生产时间，且新设备精度高能满足生产需要，提高生产效率。

由于热处理前加工工序减少，缩短加工周期，减少了频繁移动所造成的产品碰伤。

3.2 加工质量对比（表 2、表3）

表2 工艺改进前返工品

表3 工艺改进后返工品

从以上数据中可以得出：改进工艺前返工品率平均为12.91%，改进工艺后返工品率平均为4.94%。

4 硬车倒角工艺分析

在精磨外径工序后增加了“硬车两端倒角”工序，此工序解决了热处理之前工序和磨加工中前道工序所产生的倒角碰伤问题；

由于滚子淬火硬度在59～63HRC之间，考虑到硬质合金刀片使用寿命和耐用度达不到使用要求，经过试验改用陶瓷刀片，选用陶瓷刀片切削时与金属摩擦力小，切削不易粘接在刀片上，不易产生积屑瘤，可以进行高速切削，所以在相同条件下，工件表面粗糙度较好；陶瓷刀片耐用度比硬质合金刀具高，减少了加工中的换刀次数，保证加工工件的精度；淬火后材料高速切削时产生的高温效应会使被加工材料软化，从而大大降低了切削时的阻力，提高了切削效率。硬车倒角工艺参数如下。

设备：FDX-200 ，

主轴转速：1 000 r/min，

倒角刀走刀量:0.06 mm/r，

刀片材料：陶瓷，

牌号：SNMX1507R。

滚子倒角尺寸见图 1。

技术条件:

倒角r1、r3尺寸为1.25±0.1mm，

倒角r2、r4尺寸为1.27±0.1mm，

倒角表面粗糙度Ra≤5μm，

倒角计算公式: r1、r3=长度留量/2+r+(直径留量/2)/tg22.5°，

r2、r4=直径留量/2+r+(长度留量/2)/ tg22.5°。

说明：r——滚子成品尺寸倒角，

直径留量——软磨外径工序，长度留量——车成型工序。

Improvement of large cylindrical roller processing technology

Song Min1, Zou Wenjuan2
(1.Precise Roller Company,Harbin Bearing Parts Co.,Ltd.,Harbin 150036,China;2.Railway Bearing Manufacturing Subfactory,Harbin Bearing Group Corporation, Harbin 150036,China )

By comparing the new and the old production technology of the large cylindrical roller, and some problems existing in the old technology and the advantages of improved technology were pointed out, also the hard turning roller chamfering process was introduced.

cylindrical roller; hard turning angle; bruises of products; crack detection

TH133.33+2

B

1672-4852（2014）02-0065-02

2013-12-17.

宋 敏（1979-），女，工程师.