Абстрактный
Настоящее изобретение относится к способу обработки роликов подшипников, в частности к способу обработки больших конических роликов с отношением длины к диаметру менее 1. Процесс обработки включает использование спиральных направляющих колес под разными углами для многократного шлифования внешнего круга ролика, постепенно шлифуя внешний круг ролика до требуемого угла; Термическая обработка роликов между процессами мягкого и грубого шлифования; Шлифовка торцевой поверхности ролика, когда половина ролика не превышает 6 градусов между двумя операциями грубого шлифования; При шлифовании базовой поверхности шарика ролика шлифовальным кругом средней мягкости между грубым и тонким шлифованием. Принимая способ обработки настоящего изобретения, поверхность ролика может быть отшлифована равномерно без дефектов, таких как черная корка, и точность является высокой. Это значительно снижает шум соответствующих подшипников во время работы и увеличивает их срок службы.
Описание
Метод обработки больших конических роликов с отношением длины к диаметру менее 1
Tтехническая область
Настоящее изобретение относится к области производства подшипников качения и касается способа обработки роликов подшипников. В частности, оно касается способа обработки большого конического ролика с отношением длины к диаметру менее 1.
Фоновая технология
Половина обычного конического ролика находится в диапазоне от 1 градуса до 4 градусов, а те, у которых половина превышает 4 градуса, называются большими коническими роликами. Кроме того, длина конического ролика, как правило, больше диаметра (имеется в виду больший конечный диаметр конического ролика), то есть отношение длины к диаметру больше 1. Однако некоторые специальные конические ролики имеют длину меньше диаметра и называются коническими роликами с отношением длины к диаметру меньше 1.
Если конический ролик имеет большие размеры и отношение длины к диаметру меньше 1, то его обработка значительно сложнее, чем обработка обычных роликов, что в основном проявляется в следующих аспектах:
(1) Трудность позиционирования заготовки ролика холодной опоры. Вогнутый штамп, используемый для холодной ковки таких заготовок роликов, имеет большую и малую глубину. После того, как цилиндрическая часть материала помещена в полость вогнутого штампа, стабильность позиционирования плохая, и она склонна к отклонению, что часто приводит к смещению заготовки.
(2) Трудность формовки сырья. Разница в диаметре между большим и малым концами этого типа ролика значительна и относительно коротка. При холодной высадке заготовки как большой, так и малый концы должны подвергнуться значительной деформации, чтобы иметь ту же форму, что и внутренняя полость. Поэтому возможно, что малый конец может подвергнуться сильному наклепу из-за высокого давления экструзии, в то время как большой конец может покрыться трещинами из-за чрезмерной деформации.
(3) Сложность шлифования внешнего круга. При шлифовании внешнего круга этого типа ролика на бесцентровом шлифовальном станке ролик позиционируется спиральным направляющим колесом, которое заставляет ролик вращаться и двигаться вперед. Во время грубой шлифовки могут возникать подпрыгивания и остановки из-за большого размера ролика, что влияет на качество обработки.
(4) Сложность шлифования обоих торцов. При шлифовании больших и малых торцов этого типа ролика на двухстороннем шлифовальном станке ролик вводится в зону шлифования через подающую пластину. Из-за большого размера ролика его положение в загрузочном пространстве подающей пластины нестабильно, а разница в усилиях шлифования на двух торцах вызывает наклон ролика, что влияет на точность обработки.
(5) Трудность шлифования поверхности основания шарика. В соответствии с потребностями подшипника радиус кривизны поверхности основания шарика этого типа ролика спроектирован относительно небольшим. При шлифовании поверхности основания шарика величина износа на краю поверхности основания шарика намного больше, чем в середине, что может легко привести к ожогам на краю поверхности основания шарика во время шлифования.
По указанным выше причинам, если большие конические ролики с отношением длины к диаметру менее 1 обрабатываются с использованием обычных методов обработки, могут возникнуть дефекты качества, такие как недостаточное количество материала или трещины на поверхности роликов, недостаточная шлифовка внешнего круга с черной коркой, обжиг поверхности основания шара и разные оси на обоих концах роликов. В результате это приводит к высокому проценту брака и низкой эффективности производства.
Sкраткое содержание изобретения
Для решения вышеупомянутых технических проблем настоящее изобретение предлагает способ обработки, специально предназначенный для больших конических роликов с отношением длины к диаметру менее 1. Этот способ позволяет избежать трудностей обработки, вызванных большим размером роликов в каждом процессе. Заготовка ролика сначала подвергается холодной прокатке в угол половины конуса 4 градуса, а затем постепенно обрабатывается в требуемую половину с помощью таких процессов, как мягкое шлифование, грубое шлифование и прецизионное шлифование. Этот способ может снизить трудность обработки больших конических роликов с отношением длины к диаметру менее 1, достичь цели снижения процента брака и повышения эффективности производства.
Конкретные шаги, предпринятые настоящим изобретением для выполнения его изобретательских задач, следующие:
1) Проектирование конструктивных размеров заготовки ролика: Для больших конических роликов с полукруглым углом больше 4 градусов проектирование половины заготовки производится равномерно по 4 градусам; Расчет диаметра большего конца заготовки производится по размерам, указанным в чертеже, плюс припуск на шлифовку большего конца; Диаметр малой головки рассчитывается на основе расчетного диаметра большой головки, длины, указанной в чертеже, и припуска на шлифовку торца, с полукруглым углом 4 градуса; Припуск на шлифовку внешнего круга большой головки и шлифовку торца определяется на основе диаметра ролика. Для роликов диаметром менее 10мм припуск на шлифовку внешнего круга большой головки выбирается в пределах 0.3-0.35мм, а припуск на шлифовку торца выбирается равным 0.3мм; Для роликов диаметром {{10}}мм припуск на шлифовку наружного круга большего конца следует выбирать в диапазоне 0.4-0.5мм, а припуск на шлифовку торца следует выбирать в диапазоне 0.4-0.6мм; Для роликов диаметром 20 мм и более припуск на шлифовку наружного круга большего конца следует выбирать в диапазоне 0.6-0.7мм, а припуск на шлифовку торца следует выбирать в диапазоне 0.6-0.8мм; После проектирования структуры заготовки по вышеуказанному методу, хотя величина шлифовки малой головки увеличилась, проблема холодного пирса была решена;
2) Проектирование и изготовление форм для холодного литья в соответствии с конструктивными размерами и параметрами проектируемой заготовки;
3) Штамповка заготовок валков с использованием спроектированных и изготовленных пресс-форм на холодновысадочных машинах;
4) Поместите штампованную заготовку ролика на бесцентрово-шлифовальный станок для мягкой шлифовки внешнего круга; Используя направляющий круг со спиралью 4 градуса для мягкой шлифовки, необходимо снять 0.15-0.35 мм с внешней поверхности, и должен быть запас 0.15-0.35 мм для большего конца ролика после мягкой шлифовки;
5) Поместите ролик, прошедший первую мягкую шлифовку внешнего круга, на бесцентрово-шлифовальный станок для второй мягкой шлифовки внешнего круга; Если половина ролика, указанная на чертеже, больше или равна 5 градусам, используйте направляющее колесо со спиралью 5 градусов для второй мягкой шлифовки внешнего круга; Если половина ролика, указанная на чертеже, меньше 5 градусов, используйте направляющее колесо со спиралью с той же половиной, что и ролик, указанный на чертеже, для второй мягкой шлифовки внешнего круга ролика; Вторая мягкая шлифовка должна удалить 0.03-0.05 мм с внешней поверхности большого конца, и должен быть запас 0.12-0.30 мм для внешней поверхности большого конца ролика;
6) Поместите мягкие шлифованные ролики в термическую печь для закалки и отпуска; Температура закалки составляет 830-840 градусов, а время выдержки составляет 40-60 минут; Температура отпуска составляет 150-160 градусов, а время изоляции составляет 2-2.5 часов; После этого печь охлаждается до комнатной температуры;
7) Поместите закаленные и отпущенные ролики на бесцентрово-шлифовальный станок для первой грубой шлифовки внешнего круга; Если половина ролика, указанная на чертеже, больше или равна 6 градусам, используйте спиральный направляющий круг 6 градусов для грубой шлифовки, чтобы удалить 0.02-0.05 мм внешней поверхности головки ролика. После грубой шлифовки должен быть запас {{10}}.1-0.25 мм для внешней поверхности головки ролика; Если половина ролика, указанная на чертеже, меньше 6 градусов, спиральный направляющий круг с той же половиной, что и ролик, указанный на чертеже, может быть использован для грубой шлифовки, чтобы удалить 0.04-0.10 мм внешней поверхности большой головки. После грубой шлифовки должен быть запас 0.08-0.20 мм для внешней поверхности большой головки ролика;
8) Поместите ролик, прошедший первую грубую шлифовку, на двухсторонний шлифовальный станок для шлифования двух торцевых поверхностей; Отшлифуйте 0.11-0.35 мм с обоих концов, и после шлифования в продольном направлении ролика должно быть шлифовано 0.08-0.1 мм; 9) Поместите ролик, прошедший двойную грубую шлифовку торцевых поверхностей, на бесцентрово-шлифовальный станок для второй грубой шлифовки внешнего круга; Если половина ролика, указанная на чертеже, больше или равна 7 градусам, используйте направляющее колесо со спиралью 7 градусов для второй грубой шлифовки внешнего круга; Если половина ролика, указанная на чертеже, меньше 7 градусов и больше 6 градусов, используйте направляющее колесо со спиралью с той же половиной, что и ролик, указанный на чертеже, для второй грубой шлифовки внешнего круга; Если половина ролика, указанная на чертеже, меньше 6 градусов, вторая грубая шлифовка внешнего круга не будет выполнена; Для роликов с полукруглостью более 6 градусов вторая грубая шлифовка должна удалить 0.02-0.05 мм с наружной поверхности большой головки. После второй грубой шлифовки на наружной поверхности большой головки должен остаться запас в 0.08-0.20 мм;
9) Поместите ролик, прошедший вторую грубую шлифовку, на бесцентрово-шлифовальный станок для третьей грубой шлифовки внешнего круга; Если половина ролика, указанная на чертеже, больше или равна 8 градусам, используйте спиральное направляющее колесо 8 градусов для третьей грубой шлифовки внешнего круга; Если половина ролика, указанная на чертеже, меньше 8 градусов и больше 7 градусов, используйте спиральное направляющее колесо с той же половиной, что и ролик, указанный на чертеже, для третьей грубой шлифовки внешнего диаметра; Если половина ролика, указанная на чертеже, меньше или равна 7 градусам, третья грубая шлифовка внешнего диаметра не будет проводиться; Для роликов с половиной больше 7 градусов третья грубая шлифовка должна удалить 0.02-0.05 мм с внешней поверхности большой головки. После грубой шлифовки должен быть запас 0.06-0.15 мм для внешней поверхности большой головки ролика;
10) Поместите грубо отшлифованные ролики на шлифовальный станок для шлифования поверхности шарового основания. Используйте шлифовальный круг средней мягкости. После шлифования радиус кривизны сферической поверхности должен соответствовать требованиям чертежа, а длина роликов должна соответствовать требованиям чертежа;
11) Поместите отшлифованный ролик на сферическую поверхность основания на бесцентрово-шлифовальный станок, чтобы тонко отшлифовать наружную окружность; Используя спиральное направляющее колесо с той же половиной, что и у готового ролика, наружная окружность большого конца ролика остается с допуском 0.04-0.08 мм после шлифования;
12) Установите тонко отшлифованный ролик на бесцентрово-шлифовальный станок для окончательной шлифовки внешнего круга; Используя спиральный направляющий круг с той же половиной, что и готовый ролик для окончательной шлифовки внешнего круга, внешний круг ролика должен достичь размера, указанного на чертеже, после окончательной шлифовки.
Принцип обработки настоящего изобретения заключается в том, чтобы сначала холодно высадить заготовку в небольшую угловую заготовку с половиной в 4 градуса, затем использовать различные углы спиральных направляющих колес для шлифования внешнего диаметра ролика, постепенно шлифуя половину ролика от меньшего к большему, и, наконец, использовать спиральные направляющие колеса с тем же углом, что и готовый ролик, чтобы окончательно шлифовать всю величину шлифования внешнего круга ролика, образуя большой конический ролик с отношением длины к диаметру менее 1.
Полезный эффект настоящего изобретения заключается в том, что при использовании способа обработки настоящего изобретения внешняя поверхность ролика может быть обработана равномерно без дефектов, таких как трещины, ожоги и черная корка, а точность обработки является высокой. Это снижает шум согласующих подшипников во время работы и увеличивает их срок службы.
Конкретные методы реализации
Ниже приводится объяснение способа обработки настоящего изобретения на основе приведенных примеров реализации.
Пример 1
Модель обработанного конического ролика — 829234.
Угол полуконуса: 5 градусов 3 ′
Диаметр большой головки 19,6 мм.
Длина: 15,7 мм
Радиус кривизны сферического основания 105 мм.
Метод обработки:
1. Спроектировать структуру заготовки ролика с углом полуконуса 4 градуса. После расчета диаметр большего конца заготовки составляет 20,1 мм, диаметр меньшего конца составляет 17,8 мм, а длина составляет 16,5 мм.
2. Проектирование и изготовление форм для холодных опор в соответствии с проектными грубыми и конструктивными размерами.
3. Штамповка заготовок валков с использованием спроектированных и изготовленных пресс-форм на холодновысадочном станке.
4. Поместите штампованную заготовку ролика на цилиндрический бесцентрово-шлифовальный станок для мягкой шлифовки внешнего круга. Используя 4-градусный спиральный направляющий круг для мягкой шлифовки, большой конечный диаметр ролика после мягкой шлифовки составляет 19,95 мм с запасом 0.35 мм.
5. Установите ролик, прошедший первую мягкую шлифовку внешнего круга, на бесцентрово-шлифовальный станок для второй мягкой шлифовки внешнего круга. Используя направляющее колесо со спиралью 5 градусов для второй мягкой шлифовки внешнего круга, диаметр большого конца ролика после шлифовки составляет 19,85 мм с запасом 0.25 мм.
6. Поместите мягкие шлифованные ролики в термическую печь для закалки и отпуска. Температура закалки составляет 830-840 градусов, а время выдержки составляет 40-60 минут; Температура отпуска составляет 150-160 градусов, а время изоляции составляет 2-2.5 часов. После этого печь охлаждается до комнатной температуры.
7. Поместите закаленные и отпущенные ролики на бесцентровой шлифовальный станок для грубой шлифовки внешнего круга. Используя шлифовку 5-градусного 3-дюймового спирального направляющего круга, внешний диаметр большого конца ролика после шлифования составляет 19,75 мм с запасом 0.15 мм.
8. Поместите грубо отшлифованный ролик на двухстороннюю шлифовальную машину, чтобы отшлифовать две торцевые поверхности. Длина ролика после шлифования составляет 15,8 мм, и все еще остается величина шлифования 0.1 мм.
9. Поместите грубо отшлифованные ролики на шлифовальный станок для шаровой поверхности, чтобы отшлифовать поверхность шаровой основы, используя шлифовальный круг средней мягкости. После шлифования радиус сферической кривизны должен соответствовать требованиям чертежа, а длина ролика должна соответствовать требованиям чертежа.
10. Поместите отшлифованный ролик на шаровую поверхность основания на бесцентровой шлифовальный станок, чтобы тонко отшлифовать наружный круг. Используя спиральное направляющее колесо с той же половиной, что и готовый ролик, наружный диаметр большого конца ролика после шлифования составляет 19,65 мм с запасом 0,05 мм.
11. Установите тонко отшлифованный ролик на бесцентрово-шлифовальный станок для окончательной шлифовки внешнего круга. Используя спиральный направляющий круг с той же половиной, что и готовый ролик для окончательной шлифовки внешнего круга, внешний круг ролика должен достичь размера, указанного на чертеже, после окончательной шлифовки.
Пример 2
Обработанная модель конического ролика — 829748.
Угол полуконуса: 6 градусов 24 ′
Диаметр большой головки 22,8 мм.
Длина: 18,23 мм
Радиус кривизны сферического основания 141 мм.
Метод обработки:
1. Спроектировать структуру заготовки ролика с углом полуконуса 4 градуса. После расчета диаметр большего конца заготовки составляет 23,4 мм, диаметр меньшего конца составляет 20,8 мм, а длина составляет 18,83 мм.
2. Проектирование и изготовление форм для холодного литья в соответствии с конструктивными размерами и конструкционными размерами проектируемой заготовки.
3. Штамповка заготовок валков с использованием спроектированных и изготовленных пресс-форм на холодновысадочном станке.
4. Поместите штампованную заготовку ролика на цилиндрический бесцентрово-шлифовальный станок для мягкой шлифовки внешнего круга. Используя 4-градусный спиральный направляющий круг для мягкой шлифовки, большой конечный диаметр ролика после мягкой шлифовки составляет 23,15 мм с запасом 0.35 мм.
5. Установите ролик, прошедший первую мягкую шлифовку внешнего круга, на бесцентрово-шлифовальный станок для второй мягкой шлифовки внешнего круга. Используя направляющее колесо со спиралью 5 градусов для второй мягкой шлифовки внешнего круга, диаметр большого конца ролика после шлифовки составляет 23,05 мм с запасом 0,25 мм.
6. Поместите мягкие шлифованные ролики в термическую печь для закалки и отпуска. Температура закалки составляет 830-840 градусов, а время выдержки составляет 40-60 минут; Температура отпуска составляет 150-160 градусов, а время изоляции составляет 2-2.5 часов. После этого печь охлаждается до комнатной температуры.
7. Поместите закаленные и отпущенные ролики на бесцентровой шлифовальный станок для грубой шлифовки внешнего круга. Используя шлифовку 6-градусным спиральным направляющим кругом, внешний диаметр большого конца ролика после шлифования составляет 22,95 мм с запасом 0.15 мм.
8. Поместите грубо отшлифованный ролик на двухстороннюю шлифовальную машину, чтобы отшлифовать две торцевые поверхности. Длина ролика после шлифования составляет 18,33 мм, и все еще остается величина шлифования 0.1 мм.
9. Установите ролик, прошедший двойную шлифовку торцов, на бесцентрово-шлифовальный станок для второй грубой шлифовки наружного круга; Используя спиральный направляющий круг с той же половиной, что и у готового ролика, наружный диаметр большего конца ролика после шлифования составляет 22,89 мм, с запасом 0.09 мм.
10. Поместите грубо отшлифованные ролики на шлифовальный станок для шаровой поверхности, чтобы отшлифовать поверхность шаровой основы, используя шлифовальный круг средней мягкости. После шлифования радиус кривизны сферической поверхности должен соответствовать требованиям чертежа, а длина роликов должна соответствовать требованиям чертежа.
11. Установите ролик, отшлифованный на шаровой поверхности основания, на бесцентровой шлифовальный станок для тонкой шлифовки внешнего круга. Используя спиральный направляющий круг с той же половиной, что и готовый ролик, внешний диаметр большого конца ролика после шлифования составляет 22,84, с запасом 0.04 мм.
12. Установите тонко отшлифованный ролик на бесцентрово-шлифовальный станок для окончательной шлифовки внешнего круга. Используя спиральный направляющий круг с той же половиной, что и готовый ролик для окончательной шлифовки внешнего круга, внешний круг ролика должен достичь размера, указанного на чертеже, после окончательной шлифовки.
2024 Июль2-йРекомендации по продукту Week WBM:
SстальBвсеCстарыйHчтениеTоолс:
В процессе холодной высадки стальных шариков после резки прутковых заготовок на заготовки в форме столбов два конца заготовок в форме столбов шлифуются и разрезаются на формы перевернутого угла или круглого угла, а затем заготовки передаются в механизм холодной высадки для высадки в черновую отливку стальных шариков; на соответствующей машине холодной высадки дополнительно устанавливается механизм шлифования и резки заготовок. Качество и степень пригодности черновой отливки стальных шариков могут быть улучшены, а стоимость их производства может быть снижена. Кроме того, поскольку формы заготовок, поступающих в механизм холодной ковки, являются регулярными, напряжение, создаваемое механизмом холодной высадки, одинаково в процессе штамповки, таким образом, срок службы штампов холодной высадки продлевается.
