圓錐滾子軸承內(nèi)圈車削排刀方式探討

陳靜

(山東梁軸軸承有限公司，山東 梁山 272600)

圓錐滾子軸承套圈車削加工中，為提高幾何精度，降低尺寸分散度，提高生產(chǎn)效率,采用了可安裝多把車刀的排刀式卡盤車床CK7820PA進(jìn)行精加工。該機(jī)床適用于盤類、套類零件的大批量半精或精加工，特別適用于軸承、汽車、電動(dòng)機(jī)、摩托車等行業(yè)零件的大批量加工，加工精度不低于IT8。機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、效率高、加工精度穩(wěn)定。

CK7820PA進(jìn)行排刀時(shí)，既要考慮生產(chǎn)效率，使兩車刀之間空行程盡量短，又要考慮兩車刀與工件之間不能發(fā)生干涉，且易于操作。因此，一般取車刀處于徑向最大極限位置時(shí)與內(nèi)徑的間隙量δ1和車刀處于徑向最小極限位置時(shí)與內(nèi)徑的間隙量δ2都大于1.5 mm。經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐和探索，對(duì)圓錐滾子軸承內(nèi)圈精車基準(zhǔn)面、精車內(nèi)徑面工序中多種排刀方式及排刀距離計(jì)算進(jìn)行了總結(jié)和比較。

1 軸向車刀刀頭向下

排刀時(shí)軸向車刀刀頭向下如圖1所示，δ1和δ2如圖2所示。圖中，d為內(nèi)徑；B為內(nèi)圈寬度；B1為內(nèi)圈大擋邊直徑與內(nèi)徑之差；h為刀頭伸出刀桿的長度；C為成形刀桿的厚度；H1為兩成形車刀刀尖的縱向尺寸；A1為兩成形車刀刀尖的橫向尺寸。

圖1 軸向車刀刀頭向下示意圖

由圖1、圖2可知，

圖2 車刀與內(nèi)徑面間隙量示意圖

A1=B+Δ，

(1)

H1=B1+C+h+δ1。

(2)

排刀時(shí)，既要考慮生產(chǎn)效率，又要保證操作的安全性。毛坯留量大且分散度大時(shí)，Δ取6 mm；毛坯留量小且分散度小時(shí)，Δ取3 mm。

走刀過程為：徑向車刀車大擋邊外側(cè)圓角，精車端面→軸向車刀退出工件→軸向車刀車內(nèi)倒角(主要為去除端面毛刺)，精車內(nèi)徑面→軸向車刀退出工件→兩車刀一起快速退出工件。

2 軸向車刀刀頭向上

排刀時(shí)軸向車刀刀頭向上如圖3所示，δ1和δ2如圖4所示。

圖3 軸向車刀刀頭向上示意圖

圖4 車刀與內(nèi)徑面間隙量示意圖

由圖3、圖4可知，

A1=B+Δ，

(3)

H1=B1-h+δ1。

(4)

走刀過程為：徑向車刀車大擋邊外側(cè)圓角，精車端面→軸向車刀車內(nèi)倒角(去端面毛刺)，精車內(nèi)徑面→軸向車刀退出工件→兩車刀一起快速退出工件。

3 2種排刀方式的對(duì)比

3.1 排刀空間

2種排刀方式下A1相等，H1不同，(2)式減(4)式得

ΔH1=C+2h，

(5)

式中：ΔH1為軸向車刀刀頭向下比刀頭向上排刀時(shí)增加的距離。

以32208內(nèi)圈為例，已知B=23 mm，B1=9.4 mm，C=25 mm，h=3.6 mm，δ1=2 mm，則代入(1)～(5)式得到(Δ取為5 mm)，軸向車刀刀頭向下時(shí)A1= 28 mm，H1= 40 mm；軸向車刀刀頭向上時(shí)A1=28 mm，H1=7.8 mm；ΔH1=32.2 mm。

由計(jì)算可知：軸向車刀刀頭向下時(shí)，工件與車刀空間距離較小，操作工拿放工件時(shí)，手容易碰到車刀，具有安全隱患；軸向車刀刀頭向上時(shí)，工件與車刀空間距離較大，便于取放工件。

3.2 程序不同

軸向車刀刀頭向下時(shí)，X值輸入為負(fù)值，而徑向車刀X值為正值。操作工在對(duì)刀輸入數(shù)值時(shí)，容易將2把刀的X值混淆，可能造成撞刀或撞工件的嚴(yán)重后果；軸向車刀刀頭向上時(shí)，2把刀輸入的X值均為正值，不容易出現(xiàn)安全事故。

3.3 空行程不同

軸向車刀刀頭向下時(shí)，徑向車刀從上往下精車端面，軸向車刀也逐漸靠近內(nèi)徑加工面，所以在軸向車刀開始工作時(shí)，應(yīng)有一個(gè)安全的退刀距離；軸向車刀刀頭向上時(shí)，徑向車刀從上往下精車端面，軸向車刀逐漸離開內(nèi)徑加工面，因此，在軸向車刀開始工作時(shí)，不用退刀，直接快速退回工件端面處進(jìn)行工作。軸向車刀刀頭向上排刀方式的加工效率比刀頭向下時(shí)提高10%～20%。

4 結(jié)束語

通過對(duì)2種排刀方式的比較可知，在生產(chǎn)中選用軸向車刀刀頭向上較為理想。通過對(duì)排刀距離的理論計(jì)算，避免了生產(chǎn)中的排刀盲目性和加工中出現(xiàn)的刀具干涉現(xiàn)象。