軸承套圈端面圓弧槽、裝滾子缺口加工刀具改進(jìn)

張永剛，張少林，張玉玲,2

(1.洛陽(yáng)LYC軸承有限公司 ，河南 洛陽(yáng) 471039；2.航空精密軸承國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽(yáng) 471039)

在軸承套圈車加工過(guò)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(jù)產(chǎn)品圓弧槽或缺口直徑的大小選用相應(yīng)的銑刀。存在問(wèn)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(shí)需要再修磨；2)銑刀價(jià)格較貴；3)對(duì)于直徑比較大的圓槽或者缺口，由于加工時(shí)銑刀與產(chǎn)品接觸面積大，銑刀受到的抗力大，容易引起加工面振動(dòng)，影響產(chǎn)品加工質(zhì)量，甚至?xí)捎诋a(chǎn)品移動(dòng)造成廢品。為此，根據(jù)銑床加工特點(diǎn)重新設(shè)計(jì)制作錐形刀桿，再裝上機(jī)夾刀桿，實(shí)現(xiàn)套圈端面圓弧槽和裝滾子缺口的加工。

1 刀桿設(shè)計(jì)

1.1 刀桿及刀具

設(shè)計(jì)制作長(zhǎng)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(shè)計(jì)的錐形刀桿結(jié)構(gòu)圖

圖2 刀具

圖3 新設(shè)計(jì)制作的刀具裝配圖

圖4 改進(jìn)后的車加工原理圖

1.2 改進(jìn)中置刀桿

由于受錐形刀桿粗細(xì)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(chǎn)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(kuò)大圓槽和缺口的加工范圍，改進(jìn)后的刀桿可以加工圓槽直徑φ50 mm以上的產(chǎn)品，能夠滿足大部分圓槽和缺口的加工需求。

圖5 改進(jìn)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(gè)φ100 mm、深3.2 mm的圓槽，兩面共16個(gè)圓槽，該批產(chǎn)品為1 000件。改進(jìn)前用φ100 mm的銑刀銑端面槽，由于接觸面積大，加工時(shí)產(chǎn)品容易松動(dòng)，加工20件產(chǎn)品就出現(xiàn)8件產(chǎn)品由于最后一道工序而報(bào)廢。改用新設(shè)計(jì)制作的刀具車端面圓槽，通過(guò)調(diào)整銑床轉(zhuǎn)速和托盤(pán)移動(dòng)速度來(lái)控制加工表面質(zhì)量，沒(méi)有再出現(xiàn)廢品，刀具費(fèi)用也大大降低，產(chǎn)品質(zhì)量完全符合工藝要求，達(dá)到了預(yù)期目的。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)幾個(gè)型號(hào)的試驗(yàn)加工，改進(jìn)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(shí)現(xiàn)了以車代銑。一方面，避免了原銑刀由于沒(méi)有合適規(guī)格需要修磨的問(wèn)題，且通過(guò)伸縮機(jī)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(chǎn)品加工刀具費(fèi)用；另一方面，在加工過(guò)程中由于是點(diǎn)接觸，相比原來(lái)銑刀的面接觸，銑刀受到的抗力大大降低，避免了加工過(guò)程中由于抗力過(guò)大造成的加工面振動(dòng)、表面質(zhì)量達(dá)不到工藝要求等問(wèn)題，提高了生產(chǎn)效率和效益；此外，通過(guò)調(diào)整銑床轉(zhuǎn)速和托盤(pán)移動(dòng)速度，可以控制車制圓槽的進(jìn)刀量和速率，保證圓槽和缺口表面粗糙度Ra≤2 μm，提高了產(chǎn)品加工質(zhì)量。