轨道交通用圆锥滚子加工方法与流程

文档序号:25999203发布日期:2021-07-23 21:15阅读:317来源:国知局
轨道交通用圆锥滚子加工方法与流程

本发明涉及一种轨道交通用圆锥滚子加工方法。



背景技术:

轴承是一种以承受径向为主并能够承受一定轴向力的联合载荷的轴承,常见于我们生活和工作的各个领域,而其中用于轨道交通领域的圆锥滚子轴承,相比其他领域,对圆锥滚子轴承的使用寿命、高速性能、耐冲击能力、承载能力等的要求更高,这导致运用在该领域的圆锥滚子轴承需要具备更高的精度,尤其是圆锥滚子轴承中作为滚动体的圆锥滚子,在尺寸精度的一致性上较差、滚动面的轮廓弧度无法满足要求等的问题,这导致国内生产的圆锥滚子轴承只有少量用于货车或客运非关键部分,而应用于轨道交通关键部位的圆锥滚子轴承则十分依赖于国外进口。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供了一种轨道交通用圆锥滚子加工方法,该加工方法能够保证圆锥滚子尺寸精度和一致性处于较高的水平,能够使圆锥滚子在轴承中运转时具有较高的旋转精度且噪音低、温升小。

为实现上述目的,本发明提供了一种轨道交通用圆锥滚子加工方法,其特征在于,包括有如下步骤:(1)将滚子毛坯冷镦成型;(2)对成型后的滚子毛坯进行热处理并去除氧化表皮;(3)对滚子外径进行粗磨加工,磨削消除滚子的外径余量;(4)对滚子的大端面和小端面进行粗磨加工,磨削消除滚子大端面和小端面的余量;(5)对滚子进行硬度检测,将硬度差异超过1.5hrc的滚子剔除;(6)由加工砂轮对滚子外表面进行切入磨处理,将滚子的大端面磨削成sr散差不大于8%,端面跳动2um以内的球形端面;将滚子外径磨削成外径圆度0.5um以内,锥角偏差1um以内的呈对数线形轮廓(底数、真数);将滚子大端面和小端面与外径的连接处磨削成呈光滑过度的弧形倒角;(7)对滚子大端面进行超精磨削,将大端面磨削至sr散差5mm以内,球基面粗糙度ra0.06um以内;(8)对滚子外径进行超精磨削,将滚子外径滚动面磨削至粗糙度在ra0.05um以内;(9)进行涡流探伤,识别并剔除识存在3mm*0.05mm*0.05mm以上缺陷的滚子;(10)对滚子进行退磁、清洗以及干燥;(11)对滚子进行光电检验,将尺寸测量精度偏差0.05mm以上,缺陷大于精度0.15mm的圆锥滚子剔除;(12)对滚子进行尺寸检测并依据滚子外径以及高度差值进行分组,并进行清洗、防锈以及包装。

采用上述技术方案的优点是:该加工方法能够保证圆锥滚子尺寸精度和一致性处于较高的水平,能够使圆锥滚子在轴承中运转时具有较高的旋转精度且噪音低、温升小。

使小端面达到成品要求,而大端面为超精磨削成球基面做准备

本发明可进一步设置为:所述的加工砂轮包括有磨削槽,所述的磨削槽包括有分别对应大端面、外径、外径与大端面连接处以及外径与小端面连接处的第一磨削面、第二磨削面、第三磨削面以及第四磨削面。

通过进一步设置,在针对滚子外表面切入磨的过程中,采用包括有分别对应大端面、外径、外径与大端面连接处以及外径与小端面连接处的第一磨削面、第二磨削面、第三磨削面以及第四磨削面的磨削槽,同时对滚子的大端面、外径、外径与大端面连接处以及外径与小端面连接处进行磨削,保证滚子的大端面、两个倒角、滚动面轮廓能够一次成型,形位公差精度高,使装配后旋转精度高、噪音低、温升小。

附图说明

图1为本实用发明的流程图;

图2为本实用发明的加工砂轮和圆锥滚子的配合示意图;

图3为本实用发明的滚子滚动面轮廓示意图;

其中:磨削槽1;第一磨削面11;第二磨削面12;第三磨削面13;第四磨削面14。

具体实施方式

本发明一种轨道交通用圆锥滚子加工方法的实施例一如图1-3所示,加工直径15mm以下的滚子时,包括有如下步骤:

(1)采用美国国民冷镦机rh161,将滚子毛坯一次性冷镦成型;

(2)对成型后的滚子毛坯进行热处理并去除氧化表皮;

(3)采用配备cbn砂轮的3mk6040型号磨削机,对滚子进行通过式无心磨销,完成滚子外径进行粗磨加工,消除滚子的外径余量,可以做到无需修整,持续磨削;

(4)采用配备cbn砂轮的mk7730型号磨削机,对滚子的大端面和小端面进行粗磨加工,磨削小端面的余量,,解决滚子间由于小端面导致的重量一致性较差;消除滚子大端面余量,为后续大端面磨削成球基面做准备,两端大致削除大致0.1mm;

(5)对滚子进行硬度检测,将硬度差异超过1.5hrc的滚子剔除;(6)由瑞士tschudinecoline400cnc切入式无心磨床对滚子外表面进行切入磨处理,加工砂轮由金刚碟片修整出带有分别对应大端面、外径、外径与大端面连接处以及外径与小端面连接处的第一磨削面11、第二磨削面12、第三磨削面13以及第四磨削面14的磨削槽1,保证滚子的大端面、两个倒角、滚动面轮廓能够一次成型,形位公差精度高,使装配后旋转精度高、噪音低、温升小,将滚子的大端面磨削成sr散差不大于8%,端面跳动2um以内的球形端面,保证滚子大端面的一致性;将滚子外径磨削成外径圆度0.5um以内,锥角偏差1um以内的呈对数线形轮廓,使圆锥滚子滚动面的轮廓一致性高,工作时载荷分布均匀,无应力集中,承载能力更佳;将滚子大端面和小端面与外径的连接处磨削成呈光滑过度的弧形倒角,使滚子大端面、小端面和工作面能够光滑过度,周转以及装配的过程中磕碰伤更少,且在从重载和偏载时,倒角处应力集中小;

(7)采用日本西部stk-50fs-tzb球基面超精机对滚子的大端面进行进一步的切入式磨削,利用设备磨头所带有低振幅、高振频震荡环,确保精度,将大端面磨削至sr散差5mm以内,球基面粗糙度ra0.06um以内;

(8)采用德国梯伦豪斯infinity1100tr无心通过式超精机对滚子外径进行超精磨削,利用设备三元气动振荡机构,通过三个不同频率和幅度的震荡部件,超精磨削滚子外径上由于前期磨削造成的变质层,并保证凸度形状不被破坏,将滚子外径滚动面磨削至粗糙度在ra0.05um以内;

(9)设置连接超精机的检测线圈,基于电磁原理对圆锥滚子进行涡流探伤,识别并剔除识存在3mm*0.05mm*0.05mm以上缺陷的圆锥滚子;

(10)对圆锥滚子进行超声波粗洗、喷淋精洗以及高压风机吹干,去除产品表面黏附杂质及清洗油,保证滚子表面洁净、干燥,减少外观光电检验误判率;

(11)对滚子进行光电检验,设置5个高清相机,其中1个检测相机朝向滚动面,并利用线扫描成像,将滚动面及倒角720°拍摄展开,避免漏检;大小端面各设置两个相机,1个近距离拍摄,1个远距离拍摄,识别倒角、端面、凹穴内可能存在的缺陷,保证尺寸测量精度0.05mm,缺陷检测精度0.15mm,将涡流探伤未识别的较小伤痕及长度异常、端面面积异常、倒角大小异常进行识别并剔除;

(12)对滚子进行尺寸检测分组,将外径差值超过1微米和高度差值超过3微米的滚子分组成不同系列规值产品,保证装配后轴承旋转精度,之后对滚子进行再次滚子清洗防锈,采用塑封套管机塑封包装。

本发明一种轨道交通用圆锥滚子加工方法的实施例二,为针对直径15mm以上滚子的加工,其与实施例一的区别之处在于步骤(1)和(12),具体区别如下所述:

(1)采用多工位冷镦机41b,将滚子毛坯多次冷镦成型;

(12)对滚子进行尺寸检测分组,将外径差值超过1微米和高度差值超过3微米的滚子分组成不同系列规值产品,保证装配后轴承旋转精度,之后对滚子进行再次滚子清洗防锈,由人工塑料管套装,将外径面与外径面隔离,避免运输中相互摩擦和碰撞。

以上实例,只是本发明优选地具体实例的一种,本领域技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本发明的保护范围内。

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