圓錐滾子軸承內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，提高生產效率,采用了可安裝多把車刀的排刀式卡盤車床CK7820PA進行精加工。該機床適用于盤類、套類零件的大批量半精或精加工，特別適用于軸承、汽車、電動機、摩托車等行業零件的大批量加工，加工精度不低于IT8。機床結構緊湊、操作方便、效率高、加工精度穩定。

CK7820PA進行排刀時，既要考慮生產效率，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與內徑的間隙量δ1和車刀處于徑向最小極限位置時與內徑的間隙量δ2都大于1.5 mm。經過多年的生產實踐和探索，對圓錐滾子軸承內圈精車基準面、精車內徑面工序中多種排刀方式及排刀距離計算進行了總結和比較。

1 軸向車刀刀頭向下

排刀時軸向車刀刀頭向下如圖1所示，δ1和δ2如圖2所示。圖中，d為內徑；B為內圈寬度；B1為內圈大擋邊直徑與內徑之差；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 車刀與內徑面間隙量示意圖

A1=B+Δ，

(1)

H1=B1+C+h+δ1。

(2)

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

走刀過程為：徑向車刀車大擋邊外側圓角，精車端面→軸向車刀退出工件→軸向車刀車內倒角(主要為去除端面毛刺)，精車內徑面→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圓角，精車端面→軸向車刀車內倒角(去端面毛刺)，精車內徑面→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增加的距離。

以32208內圈為例，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A1= 28 mm，H1= 40 mm；軸向車刀刀頭向上時A1=28 mm，H1=7.8 mm；ΔH1=32.2 mm。

由計算可知：軸向車刀刀頭向下時，工件與車刀空間距離較小，操作工拿放工件時，手容易碰到車刀，具有安全隱患；軸向車刀刀頭向上時，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，X值輸入為負值，而徑向車刀X值為正值。操作工在對刀輸入數值時，容易將2把刀的X值混淆，可能造成撞刀或撞工件的嚴重后果；軸向車刀刀頭向上時，2把刀輸入的X值均為正值，不容易出現安全事故。

3.3 空行程不同

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

4 結束語

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