数控车削圆锥滚子轴承内滚道时走刀点尺寸的确定

丁天宝，王劲松

（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 电机轴承分厂,黑龙江 哈尔滨150036）

1 前言

近年来随着数控车床在轴承行业的普遍应用，对轴承产品的车加工已经产生了积极而深远的变革。利用数控机床车削圆锥内滚道时，在车加工工艺图纸中无法找到圆锥滚子轴承内滚道走刀点的尺寸坐标，需要根据工艺图纸相关的几何关系进行计算，或者通过CAD绘图的自行标注功能来确定需要的走刀点的尺寸坐标。本文将叙述获取这些尺寸坐标的不同方法，并将其进行对比，以选择最好的方法。

2 数控车床加工圆锥内滚道存在的问题

圆锥滚子轴承内滚道车加工完成图的主要尺寸见图1。

图1 32038X/02车加工完成图

由图1 和图2 可知，圆锥轴承内滚道如根据原图纸（图1）进行数控加工，加工产品时只按规定的现有尺寸进行设备调试。在调试过程中需多次用标准件、沟位置样板等对加工出的产品进行校验，直至加工出的产品达到工艺要求为止。用这种加工方法做首件，费时费力，效率低下，且容易产生废品。

3 走刀点尺寸坐标的确定方法

针对上述方法存在的问题，根据圆锥内滚道的特点，对尺寸标注进行了改进，见图2。将图2 中标注的5个尺寸经过计算或画图确定，编入到加工程序中，数控机床即可一次加工出要求尺寸，省时省力，提高效率。

图2 32038X/02数控车加工内滚道时走刀点尺寸

M——大挡斜面与滚道交点处直径尺寸，

N——基面挡边最厚处尺寸，

P——小挡边斜面与滚道交点处直径尺寸，

O——P点处向左偏移2mm处直径尺寸（2mm为刀补），

Q——小挡边内外径斜坡处与非基面交点处直径尺寸。

3.1 手工计算方法

根据车工工艺图的尺寸标注，根据几何关系推导出走刀点尺寸坐标，推导过程略。

3.2 EXCEL表格计算法

针对手工计算方法存在的问题，对其进行了改进，利用EXCEL表格的计算功能，将根据几何关系推算出的走刀点计算公式和某型号轴承的相关数据输入EXCEL表格，得出需要的结果。

3.3 CAD制图法

采用CAD制图，根据圆锥滚子轴承内套的工艺规定的现有尺寸绘制出相应的工艺图，然后使用CAD中的自行标注功能即可以寻找到数控车加工现有圆锥轴承内滚道走刀点需要的参考尺寸。

3.4 三种计算方法对比

手工计算方法费时费力，容易出错，且每加工一种新型号的产品都需要重新计算一次，重复劳动，枯燥乏味。

每种型号的标准圆锥内滚道计算方法均相同，利用EXCEL表格，将计算公式编好，然后输入所需型号的轴承相关尺寸，即可得到需要的尺寸。此种方法省时省力，结果准确，不会出现计算错误。

利用CAD制图法量取尺寸，每加工一种新型号轴承，就要重新制图量取尺寸，费时费力，效率低。

综合以上三种方法的比较，EXCEL表格计算法被认为是最简单、效率最高的计算方法，目前车工使用的就是这种方法。

4 EXCEL表格计算法举例

圆锥轴承内套参数符号见表1，数控走刀点计算图见图3。根据图3 三角函数关系可以计算出走刀点尺寸。

线段E’A’J’K’L’为数控刀走点，见图3。

表1 圆锥轴承内套参数符号

图3 数控走刀点计算图

结合图1、2、3 可知，

（注：其中B、C、E、G、H、K、M、I、H、J尺寸及D、L、F角度均为已知。）

在电子表格中嵌入计算公式，内容如下。

A——型号，

B——验证点处中心径尺寸/mm，

C——测量点横向尺寸/mm，

D——滚道角度/ rad，

E——大挡边高度/mm，

F——大挡边角度/rad，

G——基面到小挡边尖点尺寸/mm，

H ——内外径尺寸/mm，

I ——大挡边到小挡边油沟尺寸/mm，

J ——小挡边尖点尺寸/mm，

K——幅高/mm，

L ——小挡边角度/rad，

M ——大挡边油沟直径尺寸/mm，

N—— 大挡边尖点尺寸/mm，

O ——2mm处内滚道直径尺寸/mm，

P ——小头油沟处直径尺寸/mm，

Q——小头外倒角处尺寸/mm。

注：在计算中所有角度的应用均需要化为弧度后使用。

由于电子表格中已经嵌入相关公式，只需要输入A-L相关列下的对应的尺寸参数，即可以自动计算出M、N、O、P、Q对应的走刀点尺寸。

以32038X/02 为例，输入相关数值即可以自动求出走刀点尺寸，见表2。

表2 32038X/02轴承内滚道相关数值

由此可见，采用电子表格可以把所有圆锥轴承内套制成相应的表格用于生产，达到一劳永逸的效果。

5 结束语

通过电子表格中嵌入数控车床加工圆锥轴承内滚道走刀点的参数计算公式，将分厂所用数控设备加工的圆锥轴承内滚道尺寸用电子表格的方式进行计算，计算结果用于生产后，与传统计算方法比较，计算结果准确、操作方便、效率高，可以达到一劳永逸的效果，且明显提高生产率。