CN109894826A - 外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法 - Google Patents

Abstract

外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法，它涉及保持架加工方法。本发明解决了现有的加工方法存在保持架内径、外径表面变形，装配合套率低以及保持架内部缺陷和表面缺陷不易控制的问题。管料初切；细车步骤一中切断后管料的两个端面，水浸超声：将水浸超声后的管料分切，分切成3‑5个实体保持架；对分切后的实体保持架进行细车：打标记：钻孔、铣方孔：拉方孔：精磨外径，精车内径：车实体保持架外台阶：去毛刺：铣锁口：均车两平面、倒角、去毛刺：光饰：剁锁口：一次动平衡：对剁锁口后的实体保持架进行一次动平衡；荧光渗透探伤：镀银：二次动平衡：清洗、包装。本发明用于外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工。

Description

外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法

技术领域

本发明涉及一种保持架加工方法，具体涉及一种外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法。

背景技术

外圈无挡边的短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架现有的加工方法具有以下缺陷：

1.成型→细磨外径→细车第一平面→细车第二平面→……，原工艺将“拉方孔”工序安排在“磨外径、终车内径、车外台阶”工序之后加工，此时保持架内径和外径是成品尺寸状态，因保持架壁厚较薄，且硅青铜材质较软，拉方孔后发现保持架内径、外径变形，从而导致保持架内径、外径椭圆度超差，内、外径椭圆度0.15～0.25mm，且无法修复。

2.由于该保持架材料为QSi3.5-3-1.5，毛坯是管料，保持架在加工过程中发现材料内部缺陷，缩尾、气孔、分层或夹杂等材料内部缺陷，导致产品在加工至半成品时发生报废现象，因此产生大量的浪费，并影响产品交付进度。

3.该结构保持架终加工完成后送到装配合套，发现滚动体装入兜孔后，轴承内圈不能轻松通过最大尺寸滚子与保持架的组合体，存在保持架夹内圈现象。

4.荧光渗透探伤工序安排在动平衡工序之前，忽视了有的保持架动不平衡量不满足工艺要求时，需要去除多余材料可能出现材料表面裂纹而不能被发现，从而造成不合格品流出，存在质量隐患。

现有的加工方法存在保持架内径、外径表面变形，装配合套率低以及保持架内部缺陷和表面缺陷不易控制。

发明内容

本发明为解决现有的加工方法存在保持架内径、外径表面变形，装配合套率低以及保持架内部缺陷和表面缺陷不易控制的问题，进而提供一种外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法操作步骤如下：

步骤一、管料初切；

切断后每段管料的长度为3-5个实体保持架的厚度之和；

步骤二、管料切断后，细车实体保持架两个端面及外径：

将切断后的管料安装在数控车床上，细车步骤一中切断后管料的两个端面及外径，管料端面及外径的粗糙度为Ra＜1.6μm；

步骤三、水浸超声：

以步骤二中细车管料的外径为入射检测面，采用水浸超声对实体保持架进行内部缺陷检测；

步骤四、将水浸超声后的管料分切，分切成3-5个实体保持架；

步骤五、对分切后的实体保持架进行细车：

细车实体保持架的两个端面，即第一端面和第二端面，细车实体保持架的内径和外径；

步骤六、打标记：

通过气动打标机对步骤五中的实体保持架打标记；

步骤七、钻孔、铣方孔：

将实体保持架安装在数控加工中心机床上，先用钻头对实体保持架钻圆孔，然后用铣刀对实体保持架铣方孔；

步骤八、拉方孔：

采用拉削方式对实体保持架方孔进行加工；

步骤九、精磨外径，精车内径：

通过磨床精磨实体保持架外径，通过数控车床精车实体保持架内径，实体保持架外径粗糙度为Ra＜1.25μm，实体保持架内径粗糙度为Ra＜1.25μm；

步骤十、车实体保持架外台阶：

将实体保持架安装在数控车床上，通过数控车床车削实体保持架外台阶；

步骤十一、去毛刺：

去除实体保持架外台阶处的毛刺及方兜孔毛刺；

步骤十二、铣锁口：

铣削实体保持架锁口；

步骤十三、均车两平面、倒角、去毛刺：

将实体保持架安装在数控车床上，依次均车加工实体保持架的第一平面和第二平面，对实体保持架的第一平面和第二平面进行倒角，对第一平面和第二平面的倒角处去毛刺及去除锁口毛刺；

步骤十四、光饰：

通过光饰机对实体保持架进行光饰；

步骤十五、剁锁口：

对光饰后的实体保持架的锁口处进行剁锁口；

将保持架固定到剁锁口模具上，用保持架的兜孔定位，剁锁口冲头固定到压力机上，根据压力机的往复直线运动将剁锁口冲头压到保持架铣锁口的位置，从而形成保持架兜孔锁点；

步骤十六、一次动平衡：

对剁锁口后的实体保持架进行一次动平衡；

步骤十七、荧光渗透探伤：

对动平衡处理后的实体保持架进行荧光渗透探伤及酸洗，并将酸洗后的实体保持架进行终检；

步骤十八、镀银：

对终检后的实体保持架进行镀银处理；

步骤十九、二次动平衡：

对镀银后的实体保持架进行二次动平衡；

步骤二十、清洗、包装：

对二次动平衡后的实体保持架进行清洗后包装。

在一个实施方案中，步骤十六中一次动平衡采用动平衡模具，实体保持架套装在动平衡模具的内径卡胎上。

在一个实施方案中，步骤十九中二次动平衡采用动平衡模具，实体保持架套装在动平衡模具的内径卡胎上。

在一个实施方案中，步骤十七中实体保持架的材料为QSi3.5-3-1.5，当动不平衡量超出工艺要求时，去除实体保持架端面的不平衡量，去除深度小于0.15mm。

在一个实施方案中，步骤十中车实体保持架外台阶时采用气动卡紧胎具加工保持架外台阶。

在一个实施方案中，步骤十中气动卡紧胎具由涨套和拉杆两部分组成。

在一个实施方案中，步骤十中气动卡紧胎具的涨套材料为65Mn。

在一个实施方案中，步骤四中将水浸超声后的管料分切的数量为四个实体保持架。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法增加“水浸超声”工序，以保持架外径为入射检测面，因保持架加工到半成品时已无法检测材料内部缺陷，提前检测保持架材料内部缺陷，避免保持架加工到半成品时发现材料内部缺陷而将产品批量报废；

本发明的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法增加“铣锁口”工序，在保持架外台阶上铣出锁口形貌，后续进行剁锁口锁住滚动体，加工原理是用去除材料的方法减小保持架兜孔锁口锁紧量，最终保证轴承内圈能轻松通过最大尺寸滚子与保持架的组合体；

本发明的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法解决了保持架内、外径表面变形的问题，同时通过改变保持架锁口加工方法，使轴承内圈可以轻松通过最大尺寸滚子与保持架的组合体，提高产品合套率，保持架材料内部缺陷和表面缺陷得到有效控制，不合格品不易流出，保证产品加工质量。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式一中铣锁口模具的主视图；

图2是本发明的具体实施方式一中铣锁口模具的左视图；

图3是本发明的具体实施方式六中保持架外台阶气动胎具的主剖视图；

图4是本发明的具体实施方式二中动平衡模具的主剖视图；

图5是本发明的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架的主视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～2和图5所示，本实施方式的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法是按着以下步骤实现的：

步骤一、管料初切；

切断后每段管料的长度为3-5个实体保持架的厚度之和；

步骤二、管料切断后，细车实体保持架两个端面及外径：

将切断后的管料安装在数控车床上，细车步骤一中切断后管料的两个端面及外径，管料端面及外径的粗糙度为Ra＜1.6μm；

步骤三、水浸超声：

以步骤二中细车管料的外径为入射检测面，采用水浸超声对实体保持架进行内部缺陷检测；

步骤四、将水浸超声后的管料分切，分切成3-5个实体保持架；

步骤五、对分切后的实体保持架进行细车：

细车实体保持架的两个端面，即第一端面和第二端面，细车实体保持架的内径和外径；

步骤六、打标记：

通过气动打标机对步骤五中的实体保持架打标记；

步骤七、钻孔、铣方孔：

将实体保持架安装在数控加工中心机床上，先用钻头对实体保持架钻圆孔，然后用铣刀对实体保持架铣方孔；

步骤八、拉方孔：

采用拉削方式对实体保持架方孔进行加工；

步骤九、精磨外径，精车内径：

通过磨床精磨实体保持架外径，通过数控车床精车实体保持架内径，实体保持架外径粗糙度为Ra＜1.25μm，实体保持架内径粗糙度为Ra＜1.25μm；

步骤十、车实体保持架外台阶：

将实体保持架安装在数控车床上，通过数控车床车削实体保持架外台阶；

步骤十一、去毛刺：

去除实体保持架外台阶处的毛刺及方兜孔毛刺；

步骤十二、铣锁口：

铣削实体保持架锁口；

步骤十三、均车两平面、倒角、去毛刺：

将实体保持架安装在数控车床上，依次均车加工实体保持架的第一平面和第二平面，对实体保持架的第一平面和第二平面进行倒角，对第一平面和第二平面的倒角处去毛刺及去除锁口毛刺；

步骤十四、光饰：

通过光饰机对实体保持架进行光饰；

步骤十五、剁锁口：

对光饰后的实体保持架的锁口处进行剁锁口；

将保持架固定到剁锁口模具上，用保持架的兜孔定位，剁锁口冲头固定到压力机上，根据压力机的往复直线运动将剁锁口冲头压到保持架铣锁口的位置，从而形成保持架兜孔锁点；

步骤十六、一次动平衡：

对剁锁口后的实体保持架进行一次动平衡；

步骤十七、荧光渗透探伤：

对动平衡处理后的实体保持架进行荧光渗透探伤及酸洗，并将酸洗后的实体保持架进行终检；

步骤十八、镀银：

对终检后的实体保持架进行镀银处理；

步骤十九、二次动平衡：

对镀银后的实体保持架进行二次动平衡；

步骤二十、清洗、包装：

对二次动平衡后的实体保持架进行清洗后包装。

硅青铜保持架壁厚较薄，将“拉方孔”工序安排在“精磨外径、精车内径、车外台阶”工序之前加工，目的是去除拉方孔工序产生的内径和外径变形、去除拉削时外径产生的鼓包现象，同时也可去除拉方孔产生的兜孔毛刺，从而提高产品加工质量。

改进后的工艺增加“水浸超声”工序，且保持架外径为入射检测面，表面粗糙度Ra＜1.6μm，提前检测保持架材料内部缺陷，避免保持架加工到半成品时发现材料内部缺陷而将产品批量报废，因保持架加工到半成品时已无法检测材料内部缺陷。

现有工艺采用塑性变形的方法形成保持架锁口，锁住滚动体，但形成的保持架锁口锁紧量较大，导致到装配合套工序轴承内圈不能轻松通过最大尺寸滚子与保持架的组合体，存在保持架夹内圈现象。本发明的加工方法增加“铣锁口”工序，在保持架外台阶上铣出锁口形貌，后续进行剁锁口锁住滚动体，加工原理是用去除材料的方法减小保持架兜孔锁口锁紧量，最终保证轴承内圈能轻松通过最大尺寸滚子与保持架的组合体。

本发明将荧光渗透探伤工序安排在动平衡工序之后，检测保持架材料QSi3.5-3-1.5的表面缺陷，改进后的工艺考虑了动平衡后，如果动不平衡量超出工艺要求时，必须给保持架端面去除不平衡量，此时可能出现材料表面缺陷被显露出来，所以荧光渗透探伤工序安排在动平衡工序之后是非常有必要的。

保持架材料QSi3.5-3-1.5相对来说材质比较软，特别是保持架两端面在移动和加工过程中很容易造成磕碰伤，改进后的工艺增加了均车两平面工序，主要目的是去除保持架两端面磕碰伤，从而提高保持架表面质量。

铣锁口模具的心轴尾部与铣床上的定位孔连接，模具设计为保持架内径定位，内径是引导面且加工精度较高，将保持架安装在铣锁口模具的心轴上，用定位钩卡住保持架外台阶，确定铣锁口的位置，通过压板压紧保持架端面，旋紧螺母锁紧固定，然后将定位钩抬起进行铣削加工，铣锁口模具上的定位销用于固定压板与心轴的位置。

具体实施方式二：如图4所示，本实施方式步骤十六中一次动平衡采用动平衡模具，实体保持架套装在动平衡模具的内径卡胎上。如此操作，动平衡模具为整体式结构，累积误差小，从而保证模具的整体精度；采用保持架内径定位方式，因保持架内径是引导面，加工精度相对较高，在精车内径工序与动平衡模具定位面尺寸配车加工，保证其合适的间隙。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图2所示，本实施方式步骤十九中二次动平衡采用动平衡模具，实体保持架套装在动平衡模具的内径卡胎上。如此操作，动平衡模具为整体式结构，累积误差小，从而保证模具的整体精度；采用保持架内径定位方式，因保持架内径是引导面，加工精度相对较高，得到动平衡的数据真实，准确，提升整体保持架的加工水平。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式步骤十七中实体保持架的材料为QSi3.5-3-1.5，当动不平衡量超出工艺要求时，去除实体保持架端面的不平衡量，去除深度小于0.15mm。如此操作，荧光渗透探伤工序安排在动平衡工序之后，可以将材料表面缺陷显露出来，及时将材料表面缺陷进行处理。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：如图3所示，本实施方式步骤十中车实体保持架外台阶时采用气动卡紧胎具加工保持架外台阶。如此操作，可将实体保持架紧固固定，便于进行车削加工。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：如图3所示，本实施方式步骤十中气动卡紧胎具由涨套和拉杆两部分组成。如此操作，先将涨套与保持架内径尺寸配车加工，拉杆是带有锥度的拉杆，涨套是带有相同角度的涨套，拉杆穿入涨套中，相同角度的两个锥面配合在一起，涨套不动，拉动拉杆两个锥面挤压在一起，涨套涨出从而使保持架内径被涨套包裹住，固定好保持架，然后进行车削加工。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：如图3所示，本实施方式步骤十中气动卡紧胎具的涨套材料为65Mn。如此设计，该结构保持架属于轻薄系列产品，涨套将保持架内径全部包裹，避免装夹变形，并且涨套材料为65Mn具有一定的强度和韧性；当拉杆拉动时，涨套和保持架内径紧密配合，无间隙，保证加工时保持架内径与涨套不会产生窜动，从而有利的保证产品的加工质量。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：如图5所示，本实施方式步骤四中将水浸超声后的管料分切的数量为四个实体保持架。如此操作，单个保持架水浸超声效率较低，因此采用多个实体保持架厚度的管料同时进行水浸超声，提高加工效率。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。

Claims (8)

1.一种外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法，其特征在于：所述外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法是按着以下步骤实现的：

步骤一、管料初切；

切断后每段管料的长度为3-5个实体保持架的厚度之和；

步骤二、管料切断后，细车实体保持架两个端面及外径：

将切断后的管料安装在数控车床上，细车步骤一中切断后管料的两个端面及外径，管料端面及外径的粗糙度为Ra＜1.6μm；

步骤三、水浸超声：

以步骤二中细车管料的外径为入射检测面，采用水浸超声对实体保持架进行内部缺陷检测；

步骤四、将水浸超声后的管料分切，分切成3-5个实体保持架；

步骤五、对分切后的实体保持架进行细车：

细车实体保持架的两个端面，即第一端面和第二端面，细车实体保持架的内径和外径；

步骤六、打标记：

通过气动打标机对步骤五中的实体保持架打标记；

步骤七、钻孔、铣方孔：

将实体保持架安装在数控加工中心机床上，先用钻头对实体保持架钻圆孔，然后用铣刀对实体保持架铣方孔；

步骤八、拉方孔：

采用拉削方式对实体保持架方孔进行加工；

步骤九、精磨外径，精车内径：

通过磨床精磨实体保持架外径，通过数控车床精车实体保持架内径，实体保持架外径粗糙度为Ra＜1.25μm，实体保持架内径粗糙度为Ra＜1.25μm；

步骤十、车实体保持架外台阶：

将实体保持架安装在数控车床上，通过数控车床车削实体保持架外台阶；

步骤十一、去毛刺：

去除实体保持架外台阶处的毛刺及方兜孔毛刺；

步骤十二、铣锁口：

铣削实体保持架锁口；

步骤十三、均车两平面、倒角、去毛刺：

将实体保持架安装在数控车床上，依次均车加工实体保持架的第一平面和第二平面，对实体保持架的第一平面和第二平面进行倒角，对第一平面和第二平面的倒角处去毛刺及去除锁口毛刺；

步骤十四、光饰：

通过光饰机对实体保持架进行光饰；

步骤十五、剁锁口：

对光饰后的实体保持架的锁口处进行剁锁口；

将保持架固定到剁锁口模具上，用保持架的兜孔定位，剁锁口冲头固定到压力机上，根据压力机的往复直线运动将剁锁口冲头压到保持架铣锁口的位置，从而形成保持架兜孔锁点；

步骤十六、一次动平衡：

对剁锁口后的实体保持架进行一次动平衡；

步骤十七、荧光渗透探伤：

对动平衡处理后的实体保持架进行荧光渗透探伤及酸洗，并将酸洗后的实体保持架进行终检；

步骤十八、镀银：

对终检后的实体保持架进行镀银处理；

步骤十九、二次动平衡：

对镀银后的实体保持架进行二次动平衡；

步骤二十、清洗、包装：

对二次动平衡后的实体保持架进行清洗后包装。

2.根据权利要求1所述的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法，其特征在于：步骤十六中一次动平衡采用动平衡模具，实体保持架套装在动平衡模具的内径卡胎上。

3.根据权利要求1所述的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法，其特征在于：步骤十九中二次动平衡采用动平衡模具，实体保持架套装在动平衡模具的内径卡胎上。

4.根据权利要求1所述的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法，其特征在于：步骤十七中实体保持架的材料为QSi3.5-3-1.5，当动不平衡量超出工艺要求时，去除实体保持架端面的不平衡量，去除深度小于0.15mm。

5.根据权利要求1所述的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法，其特征在于：步骤十中车实体保持架外台阶时采用气动卡紧胎具加工保持架外台阶。

6.根据权利要求5所述的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法，其特征在于：步骤十中气动卡紧胎具由涨套和拉杆两部分组成。

7.根据权利要求6所述的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法，其特征在于：步骤十中气动卡紧胎具的涨套材料为65Mn。

8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的外圈无挡边短圆柱滚子轴承硅青铜实体保持架加工方法，其特征在于：步骤四中将水浸超声后的管料分切的数量为四个实体保持架。