數控車削圓錐滾子軸承內滾道時走刀點尺寸的確定

丁天寶，王勁松

（1.哈爾濱軸承集團公司 鐵路軸承制造分廠,黑龍江 哈爾濱150036；2.哈爾濱軸承集團公司 電機軸承分廠,黑龍江 哈爾濱150036）

1 前言

近年來隨著數控車床在軸承行業的普遍應用，對軸承產品的車加工已經產生了積極而深遠的變革。利用數控機床車削圓錐內滾道時，在車加工工藝圖紙中無法找到圓錐滾子軸承內滾道走刀點的尺寸坐標，需要根據工藝圖紙相關的幾何關系進行計算，或者通過CAD繪圖的自行標注功能來確定需要的走刀點的尺寸坐標。本文將敘述獲取這些尺寸坐標的不同方法，并將其進行對比，以選擇最好的方法。

2 數控車床加工圓錐內滾道存在的問題

圓錐滾子軸承內滾道車加工完成圖的主要尺寸見圖1。

圖1 32038X/02車加工完成圖

由圖1 和圖2 可知，圓錐軸承內滾道如根據原圖紙（圖1）進行數控加工，加工產品時只按規定的現有尺寸進行設備調試。在調試過程中需多次用標準件、溝位置樣板等對加工出的產品進行校驗，直至加工出的產品達到工藝要求為止。用這種加工方法做首件，費時費力，效率低下，且容易產生廢品。

3 走刀點尺寸坐標的確定方法

針對上述方法存在的問題，根據圓錐內滾道的特點，對尺寸標注進行了改進，見圖2。將圖2 中標注的5個尺寸經過計算或畫圖確定，編入到加工程序中，數控機床即可一次加工出要求尺寸，省時省力，提高效率。

圖2 32038X/02數控車加工內滾道時走刀點尺寸

M——大擋斜面與滾道交點處直徑尺寸，

N——基面擋邊最厚處尺寸，

P——小擋邊斜面與滾道交點處直徑尺寸，

O——P點處向左偏移2mm處直徑尺寸（2mm為刀補），

Q——小擋邊內外徑斜坡處與非基面交點處直徑尺寸。

3.1 手工計算方法

根據車工工藝圖的尺寸標注，根據幾何關系推導出走刀點尺寸坐標，推導過程略。

3.2 EXCEL表格計算法

針對手工計算方法存在的問題，對其進行了改進，利用EXCEL表格的計算功能，將根據幾何關系推算出的走刀點計算公式和某型號軸承的相關數據輸入EXCEL表格，得出需要的結果。

3.3 CAD制圖法

采用CAD制圖，根據圓錐滾子軸承內套的工藝規定的現有尺寸繪制出相應的工藝圖，然后使用CAD中的自行標注功能即可以尋找到數控車加工現有圓錐軸承內滾道走刀點需要的參考尺寸。

3.4 三種計算方法對比

手工計算方法費時費力，容易出錯，且每加工一種新型號的產品都需要重新計算一次，重復勞動，枯燥乏味。

每種型號的標準圓錐內滾道計算方法均相同，利用EXCEL表格，將計算公式編好，然后輸入所需型號的軸承相關尺寸，即可得到需要的尺寸。此種方法省時省力，結果準確，不會出現計算錯誤。

利用CAD制圖法量取尺寸，每加工一種新型號軸承，就要重新制圖量取尺寸，費時費力，效率低。

綜合以上三種方法的比較，EXCEL表格計算法被認為是最簡單、效率最高的計算方法，目前車工使用的就是這種方法。

4 EXCEL表格計算法舉例

圓錐軸承內套參數符號見表1，數控走刀點計算圖見圖3。根據圖3 三角函數關系可以計算出走刀點尺寸。

線段E’A’J’K’L’為數控刀走點，見圖3。

表1 圓錐軸承內套參數符號

圖3 數控走刀點計算圖

結合圖1、2、3 可知，

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

在電子表格中嵌入計算公式，內容如下。

A——型號，

B——驗證點處中心徑尺寸/mm，

C——測量點橫向尺寸/mm，

D——滾道角度/ rad，

E——大擋邊高度/mm，

F——大擋邊角度/rad，

G——基面到小擋邊尖點尺寸/mm，

H ——內外徑尺寸/mm，

I ——大擋邊到小擋邊油溝尺寸/mm，

J ——小擋邊尖點尺寸/mm，

K——幅高/mm，

L ——小擋邊角度/rad，

M ——大擋邊油溝直徑尺寸/mm，

N—— 大擋邊尖點尺寸/mm，

O ——2mm處內滾道直徑尺寸/mm，

P ——小頭油溝處直徑尺寸/mm，

Q——小頭外倒角處尺寸/mm。

注：在計算中所有角度的應用均需要化為弧度后使用。

由于電子表格中已經嵌入相關公式，只需要輸入A-L相關列下的對應的尺寸參數，即可以自動計算出M、N、O、P、Q對應的走刀點尺寸。

以32038X/02 為例，輸入相關數值即可以自動求出走刀點尺寸，見表2。

表2 32038X/02軸承內滾道相關數值

由此可見，采用電子表格可以把所有圓錐軸承內套制成相應的表格用于生產，達到一勞永逸的效果。

5 結束語

通過電子表格中嵌入數控車床加工圓錐軸承內滾道走刀點的參數計算公式，將分廠所用數控設備加工的圓錐軸承內滾道尺寸用電子表格的方式進行計算，計算結果用于生產后，與傳統計算方法比較，計算結果準確、操作方便、效率高，可以達到一勞永逸的效果，且明顯提高生產率。