一种具有单侧法兰的轴承外圈的加工方法与流程

本发明涉及一种具有单侧法兰及对称防尘槽的轴承外圈的加工方法。

背景技术：

轴承作为现代工业机器的基本标准件，用途广泛，需要量巨大。轴承制造技术已经非常成熟。为了防尘，轴承的两侧一般均设置有防尘盖；为了安装防尘盖，轴承外圈需要对称开槽，由于此槽用于安装防尘盖，所以业内通常称其为防尘槽。

轴承制造时，轴承外圈的外表面均需要磨削加工，轴承外圈的两侧面一般采用同时对称磨削。对于两侧面形状结构对称的轴承外圈来说，采用同时对称磨削，两侧面磨削同时开始，同时结束，两侧面磨削时对称受力，磨削一致性好；且装夹方便又稳定，加工精度高、作业效率高；所以好处众多，效果非常突出。

现有的轴承外圈的加工工艺是，将经过锻造退火后的两侧对称的轴承外圈毛坯完成车削及粗磨，再进行淬火、回火热处理，后再进行外圆与两侧面的精磨削加工。

轴承外圈具有单侧法兰的轴承作为一支具有单侧定位功能的轴承分支类别，用途也很广泛，目前在轴承中已经具有较高的占比，需要量也很大。现有此类具有单侧法兰的轴承外圈的加工工艺，如图3所示，沿用以上工艺步骤，是在轴承外圈毛坯完成外圈车削形成单侧法兰，再进行淬火、回火热处理，后再进行两侧面的同时对称磨削。本案发明人发现，按此工艺制造的具有单侧法兰的轴承外圈两侧的防尘槽深度差异明显，存在明显的线性差值，非法兰侧的防尘槽深度b1明显小于法兰侧的防尘槽深度b2，多数产品b2-b1=0.05~0.10mm，少量产品b2-b1大于0.10mm，容易导致轴承防尘盖与内部的保持架发生干涉，或防尘盖高出侧平面，轴承与外部零件发生干涉。究其原因，是具有单侧法兰的轴承外圈采用两侧面同时对称磨削时，因两侧面不对称，如图3中所示，经车削形成单侧法兰后，非法兰侧的壁厚1明显小于法兰侧的轴承外圈的壁厚2，磨削时受力面积不同，致使两侧面磨削受力状态不同，造成两侧面的磨削深度不同，非法兰端的磨削深度明显大于法兰端的磨削深度；致使非法兰侧的防尘槽深度b1明显小于法兰侧的防尘槽深度b2，二者之间存在明显的线性差值。但是，如果采用两侧面各自分别磨削，则需要各自分别装夹，更难以准确把握各自的磨削受力状态与磨削量，而且作业效率低下。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种具有单侧法兰及对称防尘槽的轴承外圈的加工方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种具有单侧法兰(1)的轴承外圈的加工方法，所述轴承外圈还具有对称防尘槽(2)，所述轴承外圈的加工方法以经过锻造退火后的棒料或管料为原材料，切断成轴承外圈毛坯，经过前期的切削加工，形成对称的轴承外圈半成品；后经车削所述轴承外圈的外圆(3)形成法兰(1)；其特征在于，在车削形成法兰(1)前完成所述轴承外圈两侧平面(5)的全部磨削加工，所述轴承外圈两侧平面(5)的磨削加工全部采用两侧同时对称的磨削方式。

以下分别为进一步的方案：

所述前期的切削加工包括车削所述轴承外圈毛坯的外圆(3)、内孔(4)、两侧平面(5)，车削所述轴承外圈形成对称设置的防尘槽(2)。

所述前期的切削加工还进一步包括两侧同时对称的磨削方式粗磨两侧平面(5)，与粗磨所述轴承外圈的外圆(3)。

所述的轴承外圈的加工方法，包括如下具体加工步骤：

步骤一、不分次序地进行所述轴承外圈的外圆(3)、内孔(4)、两侧平面(5)的车削加工，再不分次序地进行所述轴承外圈的外圆(3)粗磨、两侧平面(5)的同时对称粗磨；

步骤二、车削所述轴承外圈形成对称设置的防尘槽(2)；

步骤三、一次性完成所述轴承外圈两侧平面(5)的同时对称精磨；

步骤四、车削所述轴承外圈的外圆(3)形成法兰(1)；

步骤五、将所述轴承外圈先后进行淬火处理、回火处理；

步骤六、完成所述轴承外圈步骤四车削后的次外圆(6)的粗磨与精磨。

所述步骤五中淬火处理为真空淬火处理，回火处理为油回火处理。

所述步骤六还进一步包括法兰(1)的小侧面(7)的粗磨和/或精磨，及法兰(1)的外圆(3)的精磨。

本发明在车削形成法兰1前完成轴承外圈两侧平面的全部磨削加工，轴承外圈两侧平面的磨削加工全部采用两侧同时对称的磨削方式。完全克服了原工艺致使非法兰侧的防尘槽深度明显小于法兰侧的防尘槽深度，二者之间存在明显的线性差值的缺陷，使两侧防尘槽的最终深度达到一致。本发明充分发挥了采用同时对称磨削的众多好处，两侧面磨削同时开始，同时结束，两侧面磨削时对称受力，磨削一致性好；且装夹方便又稳定，加工精度高、作业效率高；所以好处众多，效果非常突出。

附图说明

图1为对称的轴承外圈毛坯示意图；

图2为本发明轴承外圈成品示意图；

图3为现有加工工艺示意图；

图4为本发明加工工艺示意图。

具体实施方式

以下以图1至图4所示，说明本发明的具体实施方式。

图1为本发明需要加工的经过锻造退火后的对称轴承外圈毛坯示意图；图2为本发明轴承外圈成品示意图。

本发明针对这种具有单侧法兰1及对称防尘槽2的轴承外圈的加工方法，以经过锻造退火后的棒料或管料为原材料，切断成轴承外圈毛坯，经过前期的切削加工，形成对称的轴承外圈半成品；后经车削轴承外圈的外圆3形成法兰1；在车削形成法兰1前完成轴承外圈两侧平面5的全部磨削加工，轴承外圈两侧平面5的磨削加工全部采用两侧同时对称的磨削方式。也就是说，在车削形成法兰1后，不再对轴承外圈两侧平面5采用两侧同时对称的磨削方式进行磨削加工。前期的切削加工包括车削轴承外圈毛坯的外圆3、内孔4、两侧平面5，车削轴承外圈形成对称设置的防尘槽(2)。或者，前期的切削加工还进一步包括两侧同时对称的磨削方式粗磨两侧平面5，与粗磨轴承外圈的外圆3。

本发明轴承外圈的加工方法，如图4所示，切断成轴承外圈毛坯后，包括如下具体加工步骤：

步骤一、不分次序地进行轴承外圈的外圆3、内孔4、两侧平面5的车削加工，再不分次序地进行轴承外圈的两侧平面5的同时对称粗磨与外圆3粗磨；

步骤二、车削轴承外圈形成对称设置的防尘槽2；

步骤三、一次性完成轴承外圈两侧平面5的同时对称精磨；

步骤四、车削轴承外圈的外圆3形成法兰1；

步骤五、将轴承外圈先后进行淬火处理、回火处理；

步骤六、完成轴承外圈步骤四车削后的次外圆6的粗磨与精磨。

由于轴承外圈经过淬火回火热处理，会在其表面产生氧化、脱碳现象，影响其外观质量。现有技术工艺是通过后续的磨削加工去除其外表面。而本发明在热处理后不再对轴承外圈两侧平面5进行磨削加工。为了克服热处理对其外表面外观质量的不利影响，其中，步骤五中淬火处理优选为真空淬火处理，回火处理优选为油回火处理。这样，可以有效地避免热处理对其外表面外观质量的不利影响。

其中，步骤六还进一步包括法兰1的小侧面7的粗磨和/或精磨，及法兰1的外圆3的精磨。

如图3、图4所示，这种具有单侧法兰1及对称防尘槽2的轴承外圈的加工方法，以经过锻造退火后的对称轴承外圈毛坯为原材料，加工后目标轴承外圈的厚度为b，毛坯厚度为b+h，h为厚度总切削余量，车削轴承外圈形成对称设置的防尘槽2后，两侧防尘槽2的切削加工后的最终厚度分别为b1、b2，两侧防尘槽2在毛坯中所占的厚度分别为b1+h/2、b2+h/2。理想状态两侧防尘槽2的目标厚度最好一致，即b1=b2，两侧防尘槽2的切削余量均为h/2。车削轴承外圈的外圆3形成法兰1前，两侧壁厚1与壁厚2相同；车削轴承外圈的外圆3形成法兰1后，被切削侧的壁厚1明显小于未被切削侧的法兰侧的壁厚2。

现有技加工工艺如图3所示，是在轴承外圈毛坯完成外圈车削形成单侧法兰，再进行淬火、回火热处理，后再进行两侧面的同时对称磨削，磨削时受力面积不同，致使两侧面磨削受力状态不同，造成两侧面的磨削深度不同，非法兰端的磨削深度明显大于兰端的磨削深度；致使尺寸b1明显小于b2。容易导致轴承防尘盖与内部的保持架发生干涉，或防尘盖高出侧平面，轴承与外部零件发生干涉。

如图4所示，本发明在车削形成法兰1前完成轴承外圈两侧平面5的全部磨削加工，轴承外圈两侧平面5的磨削加工全部采用两侧同时对称的磨削方式。完全克服了现有技加工工艺形成单侧法兰后再进行两侧面的同时对称磨削所造成的两侧面的磨削深度不同，非法兰端的磨削深度明显大于兰端的磨削深度，二者之间存在明显的线性差值的缺陷；使两侧防尘槽2的最终深度达到一致，即b1=b2。采用本发明的工艺方法，使两侧防尘槽2的最终深度的线性差值变为随机差值，经过批量试产检测，可保证两侧面的深度差在0~0.05mm范围内。本发明充分发挥了采用同时对称磨削的众多好处，两侧面磨削同时开始，同时结束，两侧面磨削时对称受力，磨削一致性好；且装夹方便又稳定，加工精度高、作业效率高；所以好处众多，效果非常突出。