圓柱滾子軸承外滾道精研質(zhì)量分析

劉慧杰，張清菊

（哈爾濱軸承集團(tuán)公司 精密軸承分公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

我分廠生產(chǎn)短圓柱滾子軸承NU205EM～NU210EM、NU305EM～NU309EM等產(chǎn)品，外滾道的精研質(zhì)量直接影響軸承的使用壽命、旋轉(zhuǎn)精度和合套率。經(jīng)分析研究，對3MK3412精研機(jī)油石夾子進(jìn)行了改進(jìn)，并改變油石形狀，提高了外滾道精研質(zhì)量。

2 外滾道凹心對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

在實(shí)際生產(chǎn)NU205EM等產(chǎn)品過程中，合套率較低。合套的方法是：用D013儀器分選外滾道尺寸，D022分選內(nèi)滾道尺寸，然后按尺寸偏差將外滾道、內(nèi)滾道、滾子分組后進(jìn)行合套，達(dá)到合格的游隙值。因此，對外滾道、內(nèi)滾道進(jìn)行了全面的分析和測量，發(fā)現(xiàn)外滾道存在凹心現(xiàn)象。內(nèi)、外滾道測量分選時(shí)，測點(diǎn)是測內(nèi)、外滾道的中間值，由于外滾道有凹心，檢測尺寸大于滾道兩側(cè)尺寸即，d2＞d1，如圖1 所示。

圖1 滾道有無凹心對比

因此，有凹心的外滾道合套時(shí)的游隙值比沒有凹心的外滾道合套時(shí)的游隙值小，凹心嚴(yán)重的外滾道合套后，軸承不旋轉(zhuǎn)（把游隙吃掉了）。外滾道凹心（直線性不好）直接影響軸承的使用壽命、旋轉(zhuǎn)精度以及游隙的合套率。

3 外滾道產(chǎn)生凹心的原因分析

熱處理后外圈滾道的加工過程：磨外滾道精研外滾道。對磨外滾道、精研外滾道工序進(jìn)行了質(zhì)量跟蹤，并對外滾道進(jìn)行檢測分析（用直線樣板）后發(fā)現(xiàn)，凹心現(xiàn)象是由于精研外滾道造成的。

圖2 方形油石與Z形油石精研外滾道示意圖

外圈滾道精研工序采用的是3MK3412軸承外滾道超精機(jī)，本機(jī)床加工范圍：工件直徑φ35—φ120 mm ，工件孔徑φ15—φ70 mm，工件寬度11—50mm。根據(jù)產(chǎn)品加工范圍以及工藝要求，采用寬油石小振蕩方式精研。由于采用方形油石，滾道中部與油石的接觸面積明顯多于兩側(cè)，即中部精研量明顯多于兩側(cè)，造成滾道中間產(chǎn)生凹心現(xiàn)象。建議采用Z形油石，減少滾道中部精研量，可解決滾道凹心問題，并可使?jié)L道帶有少量凸度，提高軸承使用壽命，如圖2 所示。

4 油石夾對精研質(zhì)量的影響

有的油石與油石夾之間產(chǎn)生的間隙過大，精研外滾道時(shí)，當(dāng)油石夾往復(fù)進(jìn)給到加工位置后，油石與油石夾一起軸向振動(dòng)，使油石產(chǎn)生偏斜，不僅造成擋邊磨傷，而且使靠近擋邊的滾道精研量過大，影響滾道直線性，如圖3 所示。如果油石與油石夾之間的間隙過小，油石不容易裝入油石夾內(nèi)；若裝入油石夾內(nèi)太緊，油石得不到補(bǔ)償，影響精研效果。

圖3 油石精研外滾道時(shí)產(chǎn)生偏斜示意圖

5 油石夾的改進(jìn)

由于以上原因，對此油石夾進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)前的油石夾如圖4 所示。改進(jìn)后的油石夾如圖5 所示。

圖4 改進(jìn)前油石夾示意圖（采用方形油石）

圖5 改進(jìn)后油石夾示意圖（采用Z形油石）

為了消除油石與油石夾的間隙，（主要是消除軸向間隙），在油石夾頭上安裝了彈簧、鋼球、壓板，當(dāng)油石放入油石夾內(nèi)，間隙大時(shí)，備緊螺帽，螺帽通過彈簧、彈簧通過鋼球、鋼球通過壓板、壓板靠緊油石，來消除油石與油石夾的間隙。

但是，彈簧的的壓緊力不能過大，壓得太緊，油石得不到補(bǔ)償，壓緊力過小，就會(huì)產(chǎn)生間隙，因此，只有通過調(diào)整螺釘來控制彈簧的壓緊力。

6 結(jié)束語

使用改進(jìn)后的油石夾及Z形油石后，大大提高了產(chǎn)品的合格率,解決了外滾道凹心問題，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了游隙的合套準(zhǔn)確率。