軸承套圈端面圓弧槽、裝滾子缺口加工刀具改進

張永剛，張少林，張玉玲,2

(1.洛陽LYC軸承有限公司 ，河南 洛陽 471039；2.航空精密軸承國家重點實驗室，河南 洛陽 471039)

在軸承套圈車加工過程中，有些類型的軸承套圈需要加工端面圓弧槽或者裝滾子缺口，原加工方式是根據產品圓弧槽或缺口直徑的大小選用相應的銑刀。存在問題有：1)需要的銑刀規(guī)格比較多(φ20～100 mm)，銑刀尺寸不合適時需要再修磨；2)銑刀價格較貴；3)對于直徑比較大的圓槽或者缺口，由于加工時銑刀與產品接觸面積大，銑刀受到的抗力大，容易引起加工面振動，影響產品加工質量，甚至會由于產品移動造成廢品。為此，根據銑床加工特點重新設計制作錐形刀桿，再裝上機夾刀桿，實現(xiàn)套圈端面圓弧槽和裝滾子缺口的加工。

1 刀桿設計

1.1 刀桿及刀具

設計制作長度為250 mm、直徑為φ45 mm、尾部為莫氏錐度5的錐形刀桿(圖1)，在刀桿前部插出20mm×20mm的方孔，選取MDPNN2020K15中置刀桿(圖2)和55°的DNMG150612刀片組合成車制刀具(圖3)。采用該刀具在臥式銑床上車制端面圓槽，在立式銑床上車制裝滾子缺口，加工原理如圖4所示。

圖1 新設計的錐形刀桿結構圖

圖2 刀具

圖3 新設計制作的刀具裝配圖

圖4 改進后的車加工原理圖

1.2 改進中置刀桿

由于受錐形刀桿粗細和MDPNN2020K15中置刀桿刀頭壓蓋的限制，目前的刀具只能適用于圓槽直徑φ80 mm以上產品的加工。為此，又重新選取了SDNCN2020K11中置刀桿(圖5)，取消刀頭壓蓋，使中置刀桿可以回縮一部分，擴大圓槽和缺口的加工范圍，改進后的刀桿可以加工圓槽直徑φ50 mm以上的產品，能夠滿足大部分圓槽和缺口的加工需求。

圖5 改進后的刀具

2 使用效果

以加工FCD6896310/P6/02為例，其外徑φ379 mm，高度156.2 mm，每端面需要銑8個φ100 mm、深3.2 mm的圓槽，兩面共16個圓槽，該批產品為1 000件。改進前用φ100 mm的銑刀銑端面槽，由于接觸面積大，加工時產品容易松動，加工20件產品就出現(xiàn)8件產品由于最后一道工序而報廢。改用新設計制作的刀具車端面圓槽，通過調整銑床轉速和托盤移動速度來控制加工表面質量，沒有再出現(xiàn)廢品，刀具費用也大大降低，產品質量完全符合工藝要求，達到了預期目的。

3 結束語

通過幾個型號的試驗加工，改進后刀具能夠完全滿足套圈端面圓弧槽和裝滾子缺口的加工，實現(xiàn)了以車代銑。一方面，避免了原銑刀由于沒有合適規(guī)格需要修磨的問題，且通過伸縮機夾刀桿，可以加工直徑φ50 mm以上任意尺寸的圓槽，有效降低了產品加工刀具費用；另一方面，在加工過程中由于是點接觸，相比原來銑刀的面接觸，銑刀受到的抗力大大降低，避免了加工過程中由于抗力過大造成的加工面振動、表面質量達不到工藝要求等問題，提高了生產效率和效益；此外，通過調整銑床轉速和托盤移動速度，可以控制車制圓槽的進刀量和速率，保證圓槽和缺口表面粗糙度Ra≤2 μm，提高了產品加工質量。