微型軸承倒角修整方法的改進

張風琴，魏秀軍，劉燕娜

(洛陽軸研科技股份有限公司 微型軸承制造部，河南 洛陽 471039)

微型軸承受安裝尺寸的限制大多屬于薄壁類軸承，套圈內、外直徑差較小，寬度及端面尺寸小，因此倒角尺寸需要嚴格控制。如果倒角尺寸過大，套圈端面幾乎沒有寬度；如果倒角尺寸過小，不僅達不到產品圖的要求，而且影響軸承的正常安裝。尤其對于內徑尺寸3 mm以下的微型軸承，由于倒角尺寸非常小，對車刀形狀、尺寸有嚴格要求。另外，大批量生產時，目檢存在一定比例的漏檢，軸承裝配后會出現少部分內圈內徑倒角偏小的情況，使成品軸承內圈倒角修整(車削)問題凸顯出來。

1 原倒角修整方法存在的問題

某型號軸承的內徑為4 mm(圖1)，其內圈倒角一般為0.2 mm左右，為了消除熱處理引起的變形，工件各加工表面的留量比較大，一般為0.2～0.3 mm。軸承內圈加工工藝流程為：車成形→研切斷面→軟磨外徑面→車非基面倒角→熱處理→精車倒角→精研平面。精車倒角即為成品軸承的倒角，而后續20道左右的加工工序，去除加工留量后，可能造成成品軸承的倒角尺寸偏小。為防止出現大面積廢品，內圈倒角加工尺寸選取下偏差，后續各個工序不再對倒角進行加工，但成品軸承偶爾仍發現有部分內圈倒角尺寸偏小，達不到技術要求。

圖1 微型軸承結構示意圖

為挽回損失，需要對倒角尺寸過小的軸承進行修整。原修整倒角的方法是使用一定的工裝將成品軸承拆套，在C0520上用彈簧夾頭夾持內圈進行倒角修整(圖2)。修整后隨機抽檢[1]10件，對內圈的各項精度指標進行復檢，結果發現，雖然倒角修整后尺寸合格，但內圈原有精度遭到破壞，如圓度、溝形公差、壁厚差(內圈溝道與內孔間的厚度變動量)、側擺(內圈溝道對端面的平行度 )等精度指標喪失，10套被檢軸承中只有5套合格。分析認為是彈簧夾頭直接夾持內圈外徑面，施加了較大的力，導致內圈變形。另外，此修整方法需要對成品軸承進行拆套，拆套后的鋼球、保持架全部作廢，不能二次利用，成本較高。

圖2 原倒角修整方法示意圖

2 改進后倒角修整方法及效果

根據軸承的外形特點，設計出專用的內圈倒角修整工裝夾具[2-4]，如圖3所示，在C0520上對成品軸承的內圈倒角進行修整。為避免C0520車床夾持軸承造成軸承的變形，采用硬度較低的黃銅做為附件夾持整套軸承，軸承的固定以端面支承為主，避免對外徑面施加過大的載荷。

1—彈簧夾頭；2—階梯軸；3—螺帽；4—外圈；5—鋼球；6—保持架；7—內圈

改進后倒角修整方案為：臺階軸和螺帽采用硬度較低的黃銅加工，兩者采用螺紋配合，彈簧夾頭夾緊臺階軸，將成品軸承滑配安裝在臺階軸小端，利用軸肩對軸承進行定位；螺帽內端面凸出部分不僅用來對內圈進行端面壓緊，避免內圈松動，影響倒角修整均勻性，而且還可以避免車屑進入溝道內部；在螺帽的右端面開一內孔，其孔徑尺寸大于軸承內圈的內徑尺寸(符合內圈內倒角的坐標尺寸)；螺帽沿軸向固定，為了避免劃傷外圈外徑面，螺帽內徑較軸承外徑稍大一些，使軸承可以自由移動。

采用改進后的倒角修整方法隨機抽取待修整軸承10套，修整后在讀數顯微鏡下測量，倒角全部合格；對修整后的10套軸承進行拆套，測量內、外圈各項精度見表1、表2。由表可知，軸承的各項精度指標與之前測量結果相比幾乎沒有變化，沒有對軸承的整體精度產生影響。另外，由于為整體修整，不必拆套，倒角修整的成本明顯降低，因此，認為該方案是切實可行的。

表1 倒角修整后內圈精度檢測結果 μm

表2 倒角修整后外圈精度檢測結果 μm

3 結束語

介紹的對整體軸承進行倒角修整的方法，其夾持整套軸承，以軸承端面進行定位，與軸承的外徑面不發生接觸。與原夾持單獨內圈外徑面的修整方法相比，既不需要軸承拆套，也不會破壞套圈的各項精度指標。由拆套復測內、外圈各項精度指標可知，改進的倒角修整方法完全可行。