一种轴承套圈车削精加工工艺的制作方法

本发明涉及轴承生产技术领域，尤其涉及一种能够一次性完成轴承内外套圈粗车和精车的加工工艺。

背景技术：

轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件，是当代机械设备中一种应用广泛的零部件。现有的轴承制造生产逐渐由手工向全自动化转变，机器人、机械手在轴承全自动化生产中起着至关重要的作用。

为提高轴承套圈的加工质量，目前轴承套圈的加工至少需要经过粗车和精车两个步骤，因此，加工工厂需要对应粗车和精车引进两套加工设备，先对轴承套圈胚料进行粗车，粗车完成后取下半成品后放入精车设备中进行精车；或者先对轴承内外圈进行粗车后，换精车刀对轴承内外圈进行精车。由上述轴承套圈加工方法可以看出，现有的轴承套圈加工存在以下缺陷：1)粗车和精车需要两套设备分别进行，设备占地面积较大；2)粗车和精车工序之间需要搬运对半成品进行解料、搬运和重新上料，或者在粗车和精车两道工序之间两道工序之间需要更换车刀，故两道工序之间存在空档期，影响加工效率，且需要较大的劳动力。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的缺陷，提供一种能够一次性完成轴承内外套圈粗车和精车的加工工艺。

为了达到目的，本发明提供的技术方案为：一种轴承套圈车削精加工工艺，采用一种卧式双主轴三刀盘加工装置对轴承内外套圈加工，所述卧式双主轴三刀盘加工装置包括包括两个主轴、三个刀架、进料机构、机械手和翻转机构,两个主轴和三个刀架间隔设置，三个刀架上均设有刀盘，每个刀盘上均设有三把粗车刀和三把精车刀，且粗车刀和精车刀以刀盘的轴心为圆心按照圆周均匀间隔布置，两个主轴分别采用主轴电机驱动，主轴电机设在两侧的刀架的下方，两个主轴11的前端分别设有夹具，右侧和中间刀盘上的粗车刀和精车刀与靠右的主轴配合，最左边的刀架上的粗车刀和精车刀与左侧的主轴配合，每把粗车刀和精车刀的旁边还均设有喷头，刀架的后方设有水泵，喷头通过水管与水泵连接，粗车和精车轴承套圈时喷头向轴承套圈喷水；

进料机构包括底座、送料气缸、送料通道，底座设置在数控机床的右侧，送料气缸和送料通道均设置在底座的上表面，且送料通道位于送料气缸的左侧；机械手和翻转机构均安装在数控机床上；

该轴承套圈车削精加工工艺包括以下步骤：

(1)根据轴承内、外套圈的结构，在内、外套圈原材料上设计轴承内外套两个端面、内直径、内倒角、沟道、内、外套圈密封槽、外直径的切割面，并将切割面输入控制系统中，先加工所有轴承外套圈，再加工所有轴承内套圈；

(2)将一个外套圈上料至右侧主轴，用夹具卡住外套圈外径，右侧主轴两侧刀盘上的粗车刀与精车刀均与右侧主轴配合，右侧主轴带动外套圈转动，同时，一把粗车刀和一把精车刀按照外套圈的内径及沟道的切割面走刀，另一把粗车刀和另一把精车刀按照外套圈一侧端面、外倒角及外套圈密封槽的切割面走刀：

(3)取下轴承外套圈半成品，并搬运至翻转机构中，通过翻转机构对外套圈翻面，翻面后将外套圈半成品上料至左侧主轴，并用夹具卡住外套圈内径；

(4)左侧主轴与其左侧刀盘上的粗车刀和精车刀配合，左侧主轴带动外套圈转动，同时粗车刀和精车刀按照外套圈外直径、另一侧端面及另一侧倒角的切割面走刀，用机械手取下轴承外套圈成品，取下外套圈，完成一个外套圈的加工；

(5)重复步骤2～4完成所有外套圈的粗车和精车：

(6)将一个内套圈上料至左侧主轴，用夹具卡住内套圈外径，左侧主轴与其左侧刀盘上的粗车刀和精车刀配合，左侧主轴带动内套圈转动，同时粗车刀和精车刀按照内套圈内直径、一侧端面、一侧倒角及密封槽的切割面走刀：

(7)取下轴承内套圈半成品，并搬运至翻转机构上，通过翻转机构对内套圈翻面，翻面后将内套圈半成品上料至右侧主轴，并用夹具卡住内套圈内径：

(8)右侧主轴两侧刀盘上的粗车刀与精车刀均与右侧主轴配合，右侧主轴带动内套圈转动，同时，一把粗车刀和一把精车刀按照内套圈的外径和内套圈密封槽的切割面走刀，另一把粗车刀和另一把精车刀按照内套圈另一侧端面及外倒角的切割面走刀，取下内套圈，完成内套圈的加工：

(9)重复步骤6～8完成所有内套圈的粗车和精车。

优选地，所述的步骤2、步骤4、步骤6和步骤8中各粗车刀和精车刀走刀的过程中，不断地向轴承外套圈或轴承内套圈喷水润滑降温。

优选地，所述的步骤4粗车和精车一个外套圈的同时，步骤2同步进行下一个外套圈的粗车和精车，且步骤2和步骤4所用的时间相同。

优选地，所述的步骤6粗车和精车一个内套圈的同时，步骤8同步进行下一个内套圈的粗车和精车，且步骤6和步骤8所用的时间相同。

优选地，内、外套圈的上料、半成品的下料和搬运以及成品的下料均采用机械手完成。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明涉及的轴承套圈车削精加工工艺采用两道工序完成外套圈的粗车和精车，采用两道工序完成内套圈的粗车和精车，粗车和精车外套圈的两道工序时间匹配，粗车和精车内套圈的两道工序的时间匹配，节省了内外套圈加工时间；且本发明对内外套圈进行粗车和精车是同步完成的，中途无需更换设备或更换车刀，起到提高工作效率和减少劳动力的作用。

附图说明

图1是本发明加工轴承内外套圈的卧式双主轴三刀盘加工装置的示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

一种轴承套圈车削精加工工艺，其采用附图1所示的一种卧式双主轴三刀盘加工装置对轴承内外套圈加工，所述卧式双主轴三刀盘加工装置包括包括两个主轴11、三个刀架12、进料机构2、机械手3和翻转机构4,两个主轴11和三个刀架12间隔设置，三个刀架12上均设有刀盘13，刀盘13由数控机床控制单独的驱动机构控制其左右移动、前后移动及转动，每个刀盘13上均设有三把粗车刀和三把精车刀，且粗车刀和精车刀以刀盘13的轴心为圆心按照圆周均匀间隔布置(精车刀和粗车刀的数量可根据实际需要确定，本实施例只阐述了其中一种情况，也可以设置四把粗车刀和四把精车刀或者是其它数量的粗车刀和精车刀，但粗车刀的数量与精车刀的数量必须相同)，其中一把粗车刀和一把精车刀用于粗车和精车轴承套圈，其余粗车刀和精车刀为备用车刀，两个主轴11分别采用主轴电机16驱动，主轴电机16设在两侧的刀架12的下方，两个主轴11的前端分别设有夹具17,用于夹住轴承套圈，右侧和中间刀盘13上的粗车刀和精车刀与靠右的主轴11配合，最左边的刀架12上的粗车刀和精车刀与左侧的主轴11配合，每把粗车刀和精车刀的旁边还均设有喷头18，刀架12的后方设有水泵19，喷头18通过水管与水泵19连接，粗车和精车轴承套圈时喷头18向轴承套圈喷水，起到润滑和降温的作用；

进料机构2包括底座、送料气缸21、送料通道22，底座设置在数控机床的右侧，送料气缸21和送料通道22均设置在底座的上表面，且送料通道22位于送料气缸21的左侧；机械手3和翻转机构4均安装在数控机床上；

该轴承套圈车削精加工工艺包括以下步骤：

步骤一：根据轴承内、外套圈的结构，在内、外套圈原材料上设计轴承内外套圈两个端面、内直径、内倒角、沟道、内、外套圈密封槽、外直径的切割面，并将切割面输入控制系统中，先加工所有轴承外套圈，再加工所有轴承内套圈。

步骤二：外套圈从右侧的进料机构中进料，进料机构2是通过送料气缸21将外套圈从送料通道22的最右侧推到送料通道22的最左端，于此同时，机械手3通过左右驱动装置、上下驱动装置和前后驱动装置移动外套圈的上方，采用机械手3夹取一个外套圈，并将外套圈搬运且上料至右侧主轴11，用右侧主轴上的夹具17卡住外套圈外径，由于外套圈的内径结构比较复杂，故采用右侧主轴两侧刀盘上的粗车刀与精车刀来与右侧主轴配合，右侧主轴在主轴电机16的带动下转动，进而带动外套圈转动，同时，右侧刀盘13上的粗车刀和精车刀按照外套圈的内径及沟道的切割面走刀，中间刀盘上的粗车刀和精车刀按照外套圈一侧端面、外倒角及外套圈密封槽的切割面走刀，同时，通过水泵19抽送干净的水至喷头18处喷出至旋转的外套圈处，起到润滑和降温的作用，如此可一次性完成外套圈内圈及一个端面的粗车和精车。

步骤三：采用机械手3取下外套圈半成品，并将半成品搬运至翻转机构4中，翻转机构4的夹具夹住半成品，翻转机构的电机驱动半成品旋转180度，翻面后再用机械手3将外套圈半成品上料至左侧主轴11，并用夹具17卡住外套圈内径。

步骤四：由于外套圈的外圈结构较内圈简单，故左侧主轴11只需与左侧刀盘13上的粗车刀和精车刀配合，左侧主轴11在主轴电机16作用下高速转动，进而带动外套圈转动，同时粗车刀和精车刀按照外套圈外直径、另一侧端面及另一侧倒角的切割面走刀，走刀时配合喷头18喷水起到润滑和降温的作用，一次性完成外套圈另一个端面及外圈的粗车和精车，用机械手取下轴承外套圈成品，取下外套圈，完成一个外套圈的加工，虽然外套圈内圈加工较外圈加工复杂，但外套圈内圈加工比外圈加工多一把粗车刀和一把精车刀，故步骤4与步骤2所用的时间基本相同，步骤四加工一个外套圈的同时，步骤二同步加工下一个外套圈。

步骤五：重复步骤二～四完成所有外套圈的粗车和精车。

步骤六：外套圈加工完成后，加工所有与外套圈配套的内套圈，内套圈从左侧的进料机构2进料，进料的方法与步骤2中右侧进料机构2进料的过程相同，采用机械手3夹起一个内套圈并上料至左侧主轴11，用夹具17卡住内套圈外径，由于内套圈的内圈结构较外圈结构简单，故左侧主轴11只与左侧刀盘上的粗车刀和精车刀配合，左侧主轴11带动内套圈转动，同时粗车刀和精车刀按照内套圈内直径、一侧端面、一侧倒角及密封槽的切割面走刀，同时喷头18向内套圈喷水润滑冷却，一次性完成内套圈内径及其中一个端面的粗车和精车。

步骤七：采用如同步骤三的方法取下轴承内套圈半成品，并搬运至翻转机构4上，通过翻转机构4对内套圈翻面，翻面后将内套圈半成品上料至右侧主轴11，并用夹具17卡住内套圈内径。

步骤八：内套圈外圈的加工较内圈加工复杂，故右侧主轴11两侧刀盘13上的粗车刀与精车刀均与右侧主轴11配合，右侧主轴11带动内套圈转动，同时，一把粗车刀和一把精车刀按照内套圈的外径和内套圈密封槽的切割面走刀，另一把粗车刀和另一把精车刀按照内套圈另一侧端面及外倒角的切割面走刀，取下内套圈，完成内套圈的加工。虽然内套圈外圈的加工较内圈加工复杂，但内套圈外圈加工比内圈加工多一把粗车刀和一把精车刀，故步骤8与步骤6时间基本相同，步骤八加工一个内套圈的同时，步骤六同步加工下一个内套圈。

步骤九：重复步骤六～八完成所有内套圈的粗车和精车。

本实施例采用先加工轴承外套圈再加工轴承内套圈的顺序，当然也可以先加工所有轴承内套圈再加工轴承外套圈。

以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。