冠县华诚轴承有限公司

角接触球轴承工艺


角接触球轴承

一、工艺编制的原则:

1
质量原则。必须使按工艺加工的产品最终质量达到相关图纸或文件的要求。

2
效益原则。考虑生产安排的方便及提高生产率等。

3
经济原则。在满足要求的前提下,考虑尽可能降低成本。

4
同时要考虑操作者的劳动强度、环境保护等。

二、工艺编制的基本步骤:

1
熟悉产品图和相关企业标准及国家标准和客户的要求。

2
了解毛坯图纸各种要求。

3
拟定工艺路线,选择定位基准和安装方式。

4
选择加工余量,计算工序尺寸,确定条件及检验方法。

5
确定各工序加工设备。

工艺确定后,必须先进行工艺试验,验证其正确性、合理性、经济性等。同时,工艺具有暂时性和相对性,批量生产使用的工艺也会因一些客观条件的变化需做适当的调整。

三、角接触球轴承基本知识:

1
接触角:滚动体与滚道的接触点或接触线的中点的公法线与轴承的径向平面的夹角。一种轴承可以有两个不同的接触角(如圆锥滚子轴承),一般所说的接触角指外接触角。

角接触球轴承可承受径向和单向轴向载荷,也可承受纯轴向载荷。随着接触角的增大,其所能承受轴向载荷也增大。极限转速高。

①单列角接触球轴承。7000C(36000)系列,接触角15°;7000AC(46000)系列,接触角25°;7000B(66000)系列,接触角40°。国外还有7000A系列,接触角30°。

②分离型角接触球轴承。S70000(206000),其内圈、外圈可分别安装,适宜于安装条件受限制的场合。

③四点接触球轴承。双半内圈四点接触球轴承,QJ0000(176000);双半外圈四点接触球轴承,QJF0000(116000)。内外圈可分离,接触角35°。可承受双向轴向载荷。

④双列角接触球轴承。一般接触角为30°,也有取25°的。同样的外型尺寸,有时根据所要求承受载荷的不同,可设计成无装球缺口和有装球缺口两种。有装球缺口的能装较多的钢球,可承受较大的载荷,但使用转速较低。还有一种相对特殊的双列角接触球轴承,即所谓的第一代轮毂轴承,有两个内圈和一个外圈。

2
角接触球轴承精度等级。共分五级,0,6,5,4,2级,依次等级由低到高。一般标识于轴承型号后面,前加字母P,并用“/”隔开,如7203C/P4,但P0级省略不标。不同的精度等级有不同的尺寸公差和旋转精度要求,等级越高,其成品要求也越高,因而其组成零件的各种要求也越高。

3
游隙。四点接触球轴承和双列角接触球轴承轴向游隙要求有国家标准。四点接触球轴承轴向游隙分C2、C0、C3、C4四组,双列角接触球轴承轴向游隙分C2、C0、C3三组,C2组最小,C0组产品上不标识。也有一些游隙要求可以不按国标要求装配,主要依据客户特殊要求采用。单列角接触球轴承游隙没有统一规定,但为控制接触角的的公差,产品图一般都标明径向游隙要求。

四、角接触球轴承磨超工艺编制:


实际上我司现在使用的为磨加工过程尺寸卡(也标明了工艺路线),而真正的工艺卡各工序应写明加工该产品时各参数选择要求等,如磨外圈沟道工序,在注明有沟道直径、圆度、沟位置、沟曲率、沟道形状、粗糙度等要求时,还有工件转速、砂轮转速、偏心量、支承角度、光磨时间等参数。

各工序应根据加工部位和精度要求的不同,规定好尺寸、形位公差、粗糙度等要求。形位公差是指形状公差和位置公差。形状公差有:①端面的平面度;②内外径椭圆和圆柱度等;③沟道的曲率、椭圆、圆度误差等;滚道的椭圆、角度偏差、直线度等。位置公差有:①宽度变动量;②沟道中心对基面的平行度;③内圈基面对内径的垂直度,外径对基面的垂直度;④沟道对内径、外径的跳动;

各工序所用加工设备:磨端面M7475B、M7675B、M8101B等;端面研磨 MB43100;磨外径M1320E、M1420、MGB10160、M1083A、MGW10200等;外径研磨3M6312;磨沟道3MZ135、3MA1412、3MZ147等;磨内径MZ204、MZ208、MZ2015等;磨锁口M1320E、MZ208等。

各工序所用测量轴仪:磨端面G903、G904、G803等;磨外径D913、D914等;磨沟道D012、D013、D022、D023、H903、H904、W012、W023等;磨内径D923、D924、C923等

⑴P4级轴承:

P4级轴承使用一般转速较高,各种使用性能都比较高,因此其工序比一般产品多,各工序要求也比较高。(如7010C/P4)

a.外圈磨加工工艺路线(一种):

粗磨端面→粗研端面→粗磨外径→粗磨沟道→粗磨外内径→粗磨斜坡→稳定回火→细磨外径→细磨沟道→稳定回火→精研端面→精磨外径→研磨外径→精磨沟道→精磨外内径→精磨斜坡→超精沟道→精研外径

一般粗磨余量比细磨余量大,细磨余量又比精磨余量大,磨削余量应注意合适,余量太大,易引起套圈变形和烧伤,余量太少,产生下道工序无法消除上道工序的误差和产生报废,通常讲内外径的留量为直径方向。定位面或支承面应比下道工序的各种形位公差要求高一些。

磨端面时应使两端的磨削量尽可能一样,在立轴平面磨床上磨双端面时,应先磨非基面,再磨基面,基面该套圈的外径、内径、沟道等工序加工、检验的基准,也是轴承装配、安装使用的基准。立轴平面磨床磨端面时,磨非基面尺寸的确定。例7010C/P4外圈车件高度尺寸为19.25±0.03,若粗磨需磨到16+0.06 +0.04,设磨非基面后尺寸为16x y,使两端余量相等a b,x=0.28-b,y=0.22-a,0.06=x-b,0.04=y-a,得x=0.17,y=0.15, a=0.07,b=0.11,可要求磨非基面后尺寸为16+0.17 +0.15。双端面磨床磨双端面时,一般靠调整两边砂轮的转速来达到两端磨削量相等,套圈宽面比窄端面砂轮转速高。

磨沟道时,粗磨和细磨时,沟位置可造当向基面(有斜坡时)偏移一点点进行控制(要严格控制,进行计算或绘图比较确定),因余量相对较少,可适当避免沟道一边有磨不出现象。外径做为定位支承面需要提高精度或最后为去除支承印,需要进行研磨,研磨余量一般为1~2μ。

超精沟道一般放在精磨锁口之后,因超精量相对对较难控制,精磨沟道时就需尽量公差多压缩一些,以保证锁口高度,精磨锁口时高度余量可以留6~10μ(单边余量)。若精磨锁口放在超精沟道之后,易在沟道边存在毛刺,严重影响产品的使用性能(振动、寿命等)。

b.内圈磨加工工艺路线(一种):

粗磨端面→粗研端面→粗磨内外径→粗磨沟道→粗磨内径→粗磨斜坡→稳定回火→细磨外径→细磨沟道→稳定回火→精研端面→精磨外径→研磨外径→精磨沟道→精磨内径→精磨斜坡→超精沟道

⑵P0级轴承:

a外圈磨加工工艺路线(一种):

粗磨端面→(粗研端面)→粗磨外径→粗磨沟道→粗磨斜坡→细磨外径→(研磨外径)→精磨沟道→精磨斜坡→超精沟道→精磨外径→精研外径

b.内圈磨加工工艺路线(一种):

粗磨端面→粗研端面→粗磨内外径→粗磨沟道→粗磨内径→粗磨斜坡→精磨外径→研磨外径→精磨沟道→精磨内径→精磨斜坡→超精沟道

上边的工艺流程不是唯一的,应根据每个企业和设备情况、技术和控制方法的强弱等进行编制、调整,特别是磨内圈时,有支承内圈外径磨沟道和内径或支承沟道磨沟道。

同时有的外圈内径也需要磨削,套圈又有许多结构,需仔细分析产品结构和形位公差、和粗糙度等各要求后,编制磨加工工艺。

五、装配工艺的编制:

装配工艺必须确保装配后的产品完全符合产品总成图的要求,以及其它一些项目的要求,如残磁、打字、灵活性、外观等。有装配流程工艺卡、选配表及游隙、接触角、沟道直径要求一览表等组成。

P4级装配流程工艺卡:内外圈退磁清洗→刻字→套圈检验→附件清洗→检验套圈表面质量→抽检沟道粗糙度等→复验钢球规值及分规值→沟道尺寸分选→外圈加热、组装成套→抽检径向游隙→检验旋转精度→清洗→检验成品外观及灵活性、残磁等→振动检测→检验接触角→检验凸出量→检验宽度→清洗、清洁度检查→防锈→内包装、装箱(依据装箱单要求)

其内容还应有各工序使用的仪器要求和技术要求等。P5或普通级,有些工序只需抽检或省略。

六、角接触球轴承作业指导书、产品过程控制计划、过程失效模式的编制:

1、作业指导书的编制:,按设备所能加工的项目进行编制,其内容包括操作时的作业前准备和作业步骤、过程特性控制要求(加工时设备参数,如磨内径时,工件和砂轮转速、砂转修整频度、支承角度、偏心量等;沟道粗精、超时,工件转速、油石摆动频率和角度、油石压力和超精时间等参数;工装调整时的规范等)、产品特性控制要求(工序控制项目、检测工具等)、产品主要项目不合格的返工作业指导等。

2、产品过程控制计划的编制:有通用的和具体的产品型号两种。顺序按过程流程图安排的工艺流程进行,工序号保持一致,有些工序可以合并,但需进行注释,如退磁清洗等。特性项目应和过程尺寸卡一致,重要的过程特性也需写明,如磨沟道时,砂轮转速、工件转速、光磨时间、砂轮修整等,一般已在作业指导书中规定,可以标明引用。有具体的产品型号的控制计划过程规范应和磨超加工尺寸卡一致。还应把测量技术、测量等取样样本、控制方法和防错、反应计划和纠正措施等,按实际生产所能做到和控制并能保证质量的内容编制,因该部分生产必须按控制计划要求进行过程控制。

3、产品过程失效模式的编制:首先按过程流程图及各工序进行风险评定,被评为高风险需做失效分析。有通用的和具体的产品型号两种。顺序按过程流程图安排的工艺流程进行,工序号保持一致。内容包括被评为高风险的工序各要求存在的失效可能,可能引起的后果,可能由哪些原因遭成的、控制手段方法,以及它们出的可能性等,以及有无需要采取措施等等。

如磨两端面时潜在的失效模式和失效原因有:①宽度尺寸偏大或偏小,主要与磨削时间和压力有关;②平行度超差,当采用立轴平面磨床时,其失效原因有砂轮主轴与磁性工作台不垂直、磁台表面磨损、磁台磁力不够,磨削时工件”打滑”、磁台表面不清洁、工件不清洁或端面有毛刺、磁台旋转精度不高等,当采用双端面磨床时,两砂轮工作面平行度不好,两砂轮工作面磨损严重、出口导板安装不当、磨削余量过大等;③平面度超差,当采用立轴平面磨床时,其失效原因有工件太薄,热处理变形大、砂轮太硬、切削液供应不足等,当采用双端面磨床时,主要是出口处导向板安装不正等。

磨内径时潜在的失效模式和失效原因有:①孔径过大,被支承表面尺寸超差、被磨削工件孔径留量过大,超过自动进给行程等;②椭圆超差,工件支承表面椭圆过大,复映于被磨表面上、工件支承面有卡伤;③圆柱度超差,工件主轴中心线与砂轮轴中心线不平行、砂轮修整不好、砂轮宽度过宽、纵向往复距离过短、毛坯圆柱度过大、毛坯内径留量过大、横向进给太快,无进给时间过短、砂轮过软;④孔对端面不垂直,夹具磁力不够、支承位置不对等。

以上为磨端面和磨内径时失效模式,实际编制时由APQP小组进行讨论分析确定,现在公司已有例子可参考,但也可讨论修改。其它各工序也一样。



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