一种车床分水冷却装置及使用该装置加工导轨轴承的方法与流程

本发明涉及飞机推拉舱门导轨轴承加工领域，特别是一种车床分水冷却装置及使用该装置加工导轨轴承的方法。

背景技术：

某型飞机推拉舱门使用的轴承为滑轮结构的密封轴承，在使用过程中需避免滑轮与轨道间存在偏移，如偏移过大则易产生舱门滑动卡滞。滑轮结构轴承的外圈外径处设计有一u型槽，u型槽夹角20°±2°，深度为6.5mm，壁厚最薄处1.7mm，属微型薄壁轴承。现有密封轴承结构形式使用寿命较短，有时密封轴承会出现泄漏润滑脂的问题，且装配繁琐、复杂，用于转速不高的轴承。现有技术在成型工序采用单轴自动车床完成的加工，在切断时，由于vc＝πdn/1000，如果是恒转速切削的话，刀具越靠近轴心时，直径逐渐变小，刀具的线速度会逐渐降低，接近中心时线速度降低到0，因此会出现刀具未切断工件，而是用刀具将工件挤断，此时会产生稍突出端面的切断圈。在软磨平面时，采用立轴平面磨床磨削，砂轮磨削时先接触到的是切断圈，由于砂轮的回转平面与工作面不平行，会导致因切断圈的影响产生平面锥度及平行差超差问题。现有技术在车u型槽工序，三爪卡盘以内径和一侧端面定位，采用成型车刀加工车削，成型刀刀型与槽型相同，刀刃的3面均参与切削，切削过程中切削抗力大，易产生加工硬化，且散热困难，这些问题会造成刀尖处切削温度高、切屑黏结刀刃产生的积屑瘤，加剧了刀具的磨损，影响加工表面质量，使u型槽表面粗糙度不符合设计要求。此外，由于切屑不易卷曲和折断，会挤压和夹在成型刀侧刃出，导致滑轮侧壁塑性变形弯曲，影响轴承幅高尺寸、u型槽位置尺寸和u型槽中心对端面的跳动。现有技术在u型槽采用数控车床cy-k500设备，该设备无旋转刀塔，设备的冷却系统终端仅一把冷却喷枪，由于刀具与喷水管移动过程不一致，造成刀尖因为没有冷却液充分冷却，从而造成刀片的寿命大大降低，特别是加工深槽表面时，因刀头冷却状态不良，导致槽表面粗糙度差，表面质量难以控制。

综上所述现有技术的存在加工滑轮轴承u型槽尺寸和精度不符合设计要求以及采用数控车床cy-k500设备加工u型槽，该设备无旋转刀塔，设备的冷却系统终端仅一把冷却喷枪，存在刀具与喷水管移动过程不一致的问题。

技术实现要素：

本发明是为了解决现有技术的存在加工滑轮轴承u型槽尺寸和精度不符合设计要求以及采用数控车床cy-k500设备加工u型槽，该设备无旋转刀塔，设备的冷却系统终端仅一把冷却喷枪，存在刀具与喷水管移动过程不一致的问题，进而提供一种车床分水冷却装置及使用该装置加工导轨轴承的方法。

本发明的技术方案是：

一种车床分水冷却装置，包括冷却出水腔、旋转壳体和隔板；

旋转壳体上方加工有“凸”字形孔2-1，“凸”字形孔两侧分别加工有两个壳体出水孔；“凸”字形孔与两个壳体出水孔连通；

冷却出水腔设置在旋转壳体上的“凸”字形孔内，隔板固定在“凸”字形孔的底端端面上，冷却出水腔布置在隔板上；

冷却出水腔上加工有l型出水孔，l型出水孔的水平段出水孔与一个壳体出水孔对应。

一种使用车床分水冷却装置的加工导轨轴承的方法，它包括以下步骤：

步骤一、对轴承进行车平面、钻孔、车轴承的内径、车轴承的外径、对轴承进行车第一内倒角和车第一外倒角和对轴承进行切断：

先用车刀车轴承的平面，切削速度为v1＝180m/min，进给量为f1＝0.15mm/r，再用钻头在平面4上钻孔5，切削速度为v2＝100m/min，进给量为f2＝0.08mm/r，用内圆车刀车轴承的内径，切削速度为v12＝100m/min，进给量为f12＝0.15mm/r，用外圆车刀车轴承的外径，切削速度为v13＝180m/min，进给量为f13＝0.15mm/r，车第一内倒角的切削速度为v3＝100m/min，进给量为f3＝0.15mm/r，车第一外倒角的切削速度为v4＝180m/min，进给量为f4＝0.15mm/r，用切断刀对轴承进行切断，切削速度为v5＝150m/min，进给量为f5＝0.1mm/r；

步骤二、细车切断面、车第二内倒角、第二外倒角和车轴承的外沟；

步骤一对轴承进行切断后，再细车切断面，车第二内倒角的切削速度为v6＝100m/min，进给量为f6＝0.15mm/r，车第二外倒角的切削速度为v7＝180m/min，进给量为f7＝0.15mm/r；用外沟车刀车轴承的外沟，切削速度为v8＝110m/min，进给量为f8＝0.1mm/r；

步骤三、车轴承的u型槽；

步骤二车轴承外沟之后，用圆弧槽刀车轴承的u型槽，因为过渡夹具为阶梯结构，台阶外径前端加工有外螺纹，先用三爪卡盘夹持过渡夹具的最大外径处，台阶外径与轴承外内径配合，前端再用螺母拧紧，装夹完毕后，采用圆弧槽刀先用直线插补走轨迹a至u型槽底部，然后用直线加圆弧插补走轨迹b与轨迹a重合，最后用直线加圆弧插补走轨迹c与轨迹a终点重合，完成轴承的u型槽的加工；

步骤四、车轴承的两侧密封槽；

用密封槽刀车轴承的两侧密封槽，切削速度为v9＝95m/min，进给量为f9＝0.03mm/r；

步骤五、对轴承的进行热处理；

步骤六、对轴承进行粗磨循环、再终磨循环；

步骤七、精研轴承的外沟；

步骤八、对轴承进行提交之后，轴承的加工完成。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明通过使用圆弧槽刀车轴承的u型槽，采用直线加圆弧插补走轨迹解决了滑轮轴承u型槽尺寸和精度不符合设计要求的问题。同时，本发明的车床分水冷却装置将冷却出水腔、旋转壳体和隔板配合使用能够更好的对加工u型槽的刀具进行冷却，刀具与喷水管移动过程一致，改善了u型槽表面粗糙度差的问题，同时又提高了刀具的使用寿命，降低了滑轮轴承的废品率。

附图说明

图1是本发明分水冷却装置的示意图；

图2是本发明冷却出水腔的示意图；

图3是本发明旋转壳体的示意图；

图4是本发明隔板的示意图；

图5是本发明步骤一至步骤三加工的示意图；

图6是本发明步骤四至步骤六加工的示意图；

图7是本发明步骤七的示意图；

图8是本发明步骤八的示意图；

图9是本发明车u型槽的总装图；

图10是本发明车u型槽刀具的轨迹图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的一种车床分水冷却装置，包括冷却出水腔1、旋转壳体2和隔板3；

旋转壳体2上方加工有“凸”字形孔2-1，“凸”字形孔2-1两侧分别加工有两个壳体出水孔2-3；“凸”字形孔2-1与两个壳体出水孔2-3连通；

冷却出水腔1设置在旋转壳体2上的“凸”字形孔2-1内，隔板3固定在“凸”字形孔2-1的底端端面上，冷却出水腔1布置在隔板3上；

冷却出水腔1上加工有l型出水孔1-1，l型出水孔1-1的水平段出水孔1-1-2与一个壳体出水孔2-3对应。

如此设置是车床分水冷却装置结构简单，旋转壳体通过螺纹孔固定在刀架上面，使其跟随刀架转动。冷却出水腔与喷管接头组合，通过螺纹连接方式固定，当刀架与旋转壳体转动时，冷却出水腔l型的出水孔对应到旋转壳体出水孔，通过喷管将冷却水输送到指定位置，且喷水嘴可随时调整方向与距离，从而保护切削刀具寿命，提高产品表面质量。

具体实施方式二：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的l型出水孔1-1的竖直段出水孔1-1-1端口的两侧端面上分别加工有两个螺纹孔1-2，竖直段出水孔1-1-1与喷管接头通过两个螺纹孔1-2螺纹连接。如此设置是使喷管接头与大出水孔端连接，通过喷管将冷却水输送到指定位置。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的旋转壳体2下方加工有凸台型孔2-2，凸台型孔2-2两侧分别加工有两个螺纹孔2-4；旋转壳体2上的凸台型孔2-2与刀架通过两个螺纹孔2-4固定连接。如此设置是使旋转壳体固定在刀架上，使刀架与旋转壳体一起旋转。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图5至图10说明本实施方式，本实施方式的一种车床分水冷却装置的加工导轨轴承的方法，它包括以下步骤：

步骤一、对轴承进行车平面4、钻孔5、车轴承的内径20、车轴承的外径21、对轴承进行车第一内倒角7和车第一外倒角8和对轴承进行切断：

先用车刀车轴承的平面1，切削速度为v1＝180m/min，进给量为f1＝0.15mm/r，再用钻头6在平面4上钻孔5，切削速度为v2＝100m/min，进给量为f2＝0.08mm/r，用内圆车刀22车轴承的内径20，切削速度为v12＝100m/min，进给量为f12＝0.15mm/r，用外圆车刀23车轴承的外径21，切削速度为v13＝180m/min，进给量为f13＝0.15mm/r，车第一内倒角7的切削速度为v3＝100m/min，进给量为f3＝0.15mm/r，车第一外倒角8的切削速度为v4＝180m/min，进给量为f4＝0.15mm/r，用切断刀9对轴承进行切断，切削速度为v5＝150m/min，进给量为f5＝0.1mm/r；

步骤二、细车切断面10、车第二内倒角11、第二外倒角12和车轴承的外沟13；

步骤一对轴承进行切断后，再细车切断面10，车第二内倒角11的切削速度为v6＝100m/min，进给量为f6＝0.15mm/r，车第二外倒角12的切削速度为v7＝180m/min，进给量为f7＝0.15mm/r；用外沟车刀车轴承的外沟13，切削速度为v8＝110m/min，进给量为f8＝0.1mm/r；

步骤三、车轴承的u型槽14；

步骤二车轴承外沟13之后，用圆弧槽刀17车轴承的u型槽14，因为过渡夹具15为阶梯结构，台阶外径前端加工有外螺纹，先用三爪卡盘16夹持过渡夹具15的最大外径处，台阶外径与轴承外内径配合，前端再用螺母24拧紧，装夹完毕后，采用圆弧槽刀17先用直线插补走轨迹a至u型槽底部，然后用直线加圆弧插补走轨迹b与轨迹a重合，最后用直线加圆弧插补走轨迹c与轨迹a终点重合，完成轴承的u型槽的加工；

步骤四、车轴承的两侧密封槽18；

用密封槽刀19车轴承的两侧密封槽18，切削速度为v9＝95m/min，进给量为f9＝0.03mm/r；

步骤五、对轴承的进行热处理；

步骤六、对轴承进行粗磨循环、再终磨循环；

步骤七、精研轴承的外沟13；

步骤八、对轴承进行提交之后，轴承的加工完成。

如此设置是将细车轴承的切断面、车轴承的内外倒角和车轴承的外沟工序合并为一道工序，以非切断面为基面定位在数控车床上进行加工。避免了在软磨切断面时，由于切断面精度不高产生平面锥度及平行差超差问题。同时因端面加工与沟道加工一次装夹、基准统一，提高了沟位置精度。

采用直线加圆弧插补走轨迹法用r2的圆弧槽刀片对u型槽进行加工，刀具切削刃与切削表面接触较小，能够避免切削过程中切削抗力大，产生的滑轮侧壁塑性变形弯曲问题。

如此设置过渡夹具限制了轴承的轴向自由度。

具体实施方式五：结合图5至图10说明本实施方式，步骤七中车轴承的u型槽14中，切削速度为v10＝150～200m/min，进给量为f10＝0.05～0.15mm/r。其他与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的步骤七中车轴承的u型槽14中，切削速度为v11＝150m/min，进给量为f11＝0.05mm/r。其他与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式七：结合图5至图10说明本实施方式，本实施方式的步骤三中对轴承进行切断，切断工序采用单轴数控车床xknc-tx85加工，机床采用卧式整体铸铁床身，导轨采用淬硬精密磨削导轨。其他与具体实施方式四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图5至图10说明本实施方式，本实施方式的步骤七中车轴承的u型槽14，车削u型槽采用山特维克n151.3-400-30-7p1125圆弧槽刀片。其他与具体实施方式四、五、六或七相同。

本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业技术人员，未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。