大型圓柱滾子加工工藝改進

宋 敏，鄒文娟

（1. 哈爾濱軸承配件有限公司 精密滾子公司，黑龍江 哈爾濱 150036；2. 哈爾濱軸承集團公司 鐵路軸承制造分廠 ，黑龍江哈爾濱150036）

大型圓柱滾子加工工藝改進

宋 敏1，鄒文娟2

（1. 哈爾濱軸承配件有限公司 精密滾子公司，黑龍江 哈爾濱 150036；2. 哈爾濱軸承集團公司 鐵路軸承制造分廠 ，黑龍江哈爾濱150036）

通過大型圓柱滾子新舊生產工藝的對比，指出了舊工藝存在的一些問題及改進后工藝的優點，同時介紹了硬車滾子倒角工藝。

圓柱滾子；硬車倒角；碰傷；探傷

1 前言

某大型圓柱滾子屬單品種、大批量加工產品。長期以來，在滾子設計、工藝編排等方面，受傳統思維模式的束縛，缺乏創新求變的意識，同時設備、工裝、管理水平、工序質量控制能力的制約導致滾子生產工藝路線長，加工留量大，加工遍數多，導致在加工過程中上下料次數較多，容易產生產品碰傷，進入外觀檢查后如需返工就增加了產品周轉周期。

為提高某大型圓柱滾子質量，在現有工藝的基礎上進行了改進，使工藝流程安排更為實用。

2 工藝改進

2.1 改進前加工工藝

1棒料矯直→2棒料無心車3→棒料切斷→4棒料粗磨外徑→5棒料細磨外徑→6棒料精磨外徑→7車斷→8車端面→9軟磨外徑→10軟磨端面→11車倒角→12熱處理→13粗磨外徑→14粗磨端面→15細磨外徑→16細磨端面→17精磨外徑→18終磨外徑→19精磨端面→20直徑分組→21精研外徑→22光飾→23超精研外徑→24磁粉探傷→25清洗→26外觀檢查→27尺寸分組→28成品檢驗→29防銹包裝（注：橫線部分為待改進的工藝；浪線部分為待調整順序的工藝）。

2.2 改進前加工工藝不足之處

滾子的車加工完成后需要將滾子擺放在在制品箱中，由于在制品箱常年使用，不可避免地會出現箱體扭曲變形、把手松動等現象，在運輸滾子的同時會出現相互之間的碰撞，易造成產品表面的碰傷；從車工轉至下工序磨加工時需用吊車吊起在制品箱，在吊起的過程中由于箱體與滾子之間出現過大的間隙導致大量滾子傾覆，造成滾子表面較大碰傷；磨加工過程中所有滾子的輸出是靠滾子滑動通過下料器輸送到傳送帶上完成。由于皮帶的破損導致滾子與皮帶接口直接接觸所造成的滾子表面碰傷；由于工藝流程長，上下料、搬運次數、振動等原因易造成的滾子表面碰傷；探傷工序是進入外觀檢查前的最后一道工序，所加工完成的產品已屬于成品，再經過兩次探傷，實際工作時滾子拿出和放入塑料盒的次數就為4次，難免會出現滾子與滾子之間、滾子與塑料盒之間的較大摩擦造成的表面碰傷或劃痕，嚴重影響了滾子外觀質量。

2.3 改進后加工工藝

1切斷→2車成型一→3車成型二→4軟磨外徑→5熱處理→6粗磨外徑→7粗磨端面→8細磨外徑→9細磨端面→10精磨外徑→11硬車兩端倒角→12終磨外徑→13精磨端面→14直徑分組→15精研外徑→16磁粉探傷→17清洗→18光飾→19超精研外徑→20外觀→21尺寸分組→22成品檢驗→23防銹包裝

（注：橫線部分為改進后的工藝；浪線部分為調整順序后的工藝。）

工藝改進前矯直是為了后工序取得良好的端面跳動，便于產品后續加工；由于NCB65數控鋸床定位精度高、送料平穩、機床可靠性能高等特點，在經過多次加工產品試驗后，采用新工藝完全可以滿足生產需要。

根據標準規定，探傷工序可以在終磨外徑后進行，將磁粉探傷工序移動至精研外徑工序之后，光飾工序可以消除磁粉探傷工序時的表面劃痕和清洗不凈的問題。

3 車工藝改進前后對比

3.1 加工時間對比（見表1）

以40根棒料計算（D=34mm，L=6m）。

表1 車加工工藝改進前后加工時間對比

改進工藝前車加工工序為8個，生產時間一般為10.5～16.5d；改進工藝后車加工生產工序為3個，生產時間為3～5d，在磨加工中既節省了軟磨端面工序又縮短了工藝路線，節省了生產時間，且新設備精度高能滿足生產需要，提高生產效率。

由于熱處理前加工工序減少，縮短加工周期，減少了頻繁移動所造成的產品碰傷。

3.2 加工質量對比（表 2、表3）

表2 工藝改進前返工品

表3 工藝改進后返工品

從以上數據中可以得出：改進工藝前返工品率平均為12.91%，改進工藝后返工品率平均為4.94%。

4 硬車倒角工藝分析

在精磨外徑工序后增加了“硬車兩端倒角”工序，此工序解決了熱處理之前工序和磨加工中前道工序所產生的倒角碰傷問題；

由于滾子淬火硬度在59～63HRC之間，考慮到硬質合金刀片使用壽命和耐用度達不到使用要求，經過試驗改用陶瓷刀片，選用陶瓷刀片切削時與金屬摩擦力小，切削不易粘接在刀片上，不易產生積屑瘤，可以進行高速切削，所以在相同條件下，工件表面粗糙度較好；陶瓷刀片耐用度比硬質合金刀具高，減少了加工中的換刀次數，保證加工工件的精度；淬火后材料高速切削時產生的高溫效應會使被加工材料軟化，從而大大降低了切削時的阻力，提高了切削效率。硬車倒角工藝參數如下。

設備：FDX-200 ，

主軸轉速：1 000 r/min，

倒角刀走刀量:0.06 mm/r，

刀片材料：陶瓷，

牌號：SNMX1507R。

滾子倒角尺寸見圖 1。

技術條件:

倒角r1、r3尺寸為1.25±0.1mm，

倒角r2、r4尺寸為1.27±0.1mm，

倒角表面粗糙度Ra≤5μm，

倒角計算公式: r1、r3=長度留量/2+r+(直徑留量/2)/tg22.5°，

r2、r4=直徑留量/2+r+(長度留量/2)/ tg22.5°。

說明：r——滾子成品尺寸倒角，

直徑留量——軟磨外徑工序，長度留量——車成型工序。

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，工程師.