無磁鋼軸承套圈的磨加工工藝

2022-06-07 10:25:56皇天鳴賈媛媛馮斌袁帥李長杰

軸承 2022年1期

皇天鳴，賈媛媛，馮斌，袁帥，李長杰

(洛陽LYC軸承有限公司，河南洛陽 471039)

隨著科學技術的進步和發展，對軸承材料也提出了特殊要求。無磁鋼軸承由于不受外界磁場干擾，越來越多地應用于電力、軌道交通、建筑以及國防軍工等領域。無磁鋼軸承加工工藝[1-5]是該類軸承研究的重要課題,以某大學用無磁鋼軸承為例，探討其加工工藝。

1 無磁鋼套圈加工難點

無磁鋼非標角接觸球軸承結構如圖1所示，內、外圈材料為0Cr40Ni55AL3Ti無磁鋼，球材料為氮化硅陶瓷，保持架材料為PA66-GF25。外圈類似于單列角接觸球軸承外圈，內圈為寬內圈，一端擋邊帶有凸緣。內孔采用多級臺階孔，其中一階帶有螺紋。

內圈待磨加工平面示意圖如圖2所示，軸承鋼內圈磨加工工藝路線：初磨兩端面→終磨兩端面→初研兩端面→初磨內溝→磨大端內徑面→初磨內徑面→附加回火→細研兩端面→細磨內溝→酸洗檢驗→精研兩端面→終磨內溝→終磨內徑面→探傷檢驗→超精內溝→清洗、防銹。

圖1 無磁鋼非標角接觸球軸承結構示意圖

1—大端內徑面；2—大端面；3—內溝道面；4—小端面；5—內徑面。

外圈待磨加工平面示意圖如圖3所示，軸承鋼外圈磨加工工藝路線：初磨兩端面→終磨兩端面→初研兩端面→初磨外徑面→精研外徑面→初磨外溝→磨擋邊→初磨大內徑面→附加回火→細研兩端面→細磨外徑面→細磨外溝→細磨擋邊→附加回火→酸洗檢驗→精研兩端面→精研外徑面→終磨外溝→磨倒角→探傷檢驗→超精外溝→溝尺寸分組→終磨大內徑面→酸洗檢驗→清洗、防銹→修磨外徑面。

1—大端面；2—外徑面；3—小端面；4—大內徑面；5—外溝道面；6—擋邊面。

軸承鋼軸承磨加工時大多通過電磁夾具對套圈裝夾、固定，該方法不適于無磁鋼軸承套圈。

2 改進措施

為在通用機床上加工無磁鋼套圈并保證其加工精度，在磨平面、外溝、內溝、內徑面時，設計導磁附件，即借助二級工裝實現套圈的裝夾、固定，具體改進措施如下：

1)由于內圈自帶螺紋孔，在設計導磁附件時優先考慮螺栓連接，并將導磁附件設計為帶孔結構，方便內圈的裝夾、固定。

2)在外圈大端面上設計帶有螺紋孔的后柄結構(圖4)，利用螺栓與導磁附件連接，實現外圈的裝夾、固定，所有工序完成后，采用線切割切掉后柄，再精研平面。

內圈磨加工工藝路線同軸承鋼軸承，外圈磨加工工藝路線為：初磨后柄端面、小端面→終磨后柄端面、小端面→初研兩端面→初磨外徑面→精研外徑面→初磨外溝→磨外擋邊面→初磨大內徑面→附加回火→細研兩端面→細磨外徑面→細磨外溝→細磨大內徑面→附加回火→精研兩端面→終磨外徑面→精研外徑面→終磨外溝→終磨大內徑面→磨倒角→探傷檢驗→超精外溝→溝尺寸分組→終磨大內徑面→酸洗檢驗→清洗、防銹→線切割→精研兩端面→精研外徑面。