Способ производства прецизионных конических роликов.

Абстрактный

Настоящее изобретение раскрывает способ производства прецизионных конических роликов, который включает следующие этапы: предварительная обработка: холодная ковка легкой тянутой стальной проволоки в заготовку ролика; Обработка мягким шлифованием: Мягкое шлифование наружного диаметра заготовки ролика, шлифовка в два приема на двух бесцентрово-шлифовальных станках и мягкое шлифование торца заготовки ролика; Термическая обработка, твердое шлифование: Ролики с обработанной поверхностью подвергают твердому шлифованию по наружному диаметру на бесцентровом шлифовальном станке; Базовая поверхность: тонко отшлифованные ролики обрабатываются на плоскошлифовальном станке с шариковым основанием для обработки поверхности шарикового основания; Прецизионная обработка: Чистовое шлифование наружного диаметра на бесцентровом шлифовальном станке; Сверхточная обработка: готовый конический ролик получается путем сверхточной выпуклой обработки на прецизионно обработанном ролике. Конический ролик, обработанный по настоящему изобретению, может стабильно соответствовать национальному стандарту (GB/T25767-2010) уровня II после тестирования различных показателей. Шероховатость поверхности качения, SDW поверхности основания шарика, округлость и другие параметры испытаний конического ролика могут соответствовать национальному стандарту уровня I. Образующая наружного диаметра ролика выпуклая.

Описание

Способ производства прецизионных конических роликов.

TТехническое поле

Настоящее изобретение относится к способу производства прецизионных конических роликов, относящемуся к технической области производства и изготовления конических роликов.

Фоновая технология

Китайская промышленность конических роликов имеет более чем 60-летнюю историю с момента производства первой партии продукции в 1948 году. С точки зрения технического прогресса и развития промышленности развитие после реформы и открытости является самым быстрым этапом. В настоящее время индустрия конических роликов в Китае может производить продукцию более 1800 спецификаций, при этом точность достигает уровня III в партиях, а небольшое количество достигает уровня II. Продукция широко используется в подшипниках, а также в таких отраслях, как станки, корабли, железные дороги, бурение, машиностроение, бытовая техника, автомобили и сельскохозяйственная техника. Китай стал страной с большим количеством предприятий по производству конических роликов в мире и относительно большим объемом производства.

Тем не менее, судя по текущему состоянию качества конических роликов в Китае, некоторые из них приблизились или достигли передового международного уровня, но общий разрыв все еще существует. Из-за технологии обработки по-прежнему необходимо импортировать высокоточные, усталостные и долговечные конические роликоподшипники. В настоящее время различия в процессе производства конических роликов в Китае приводят к значительным различиям в точности, что напрямую влияет на срок службы подшипников. В условиях быстрого развития автомобильной, железнодорожной и станкостроительной промышленности Китая точность и надежность конических роликоподшипников напрямую влияют на долю закупок подшипников отечественного производства в этих отраслях. Поэтому исследование и повышение точности и усталостной прочности конических роликов является важной тенденцией развития индустрии конических роликов.

Традиционное производство конических роликов обычно использует такие процессы, как холодная высадка, мягкое шлифование, термообработка, полирование, грубое и тонкое шлифование, шлифование шариковым основанием, окончательное шлифование и сверхточная механическая обработка, но пока невозможно производить класс II и Конические ролики I степени в больших количествах.

Sкраткое изложение изобретения

Целью настоящего изобретения является создание способа производства прецизионных конических роликов, позволяющего преодолеть недостатки предшествующего уровня техники.

Для достижения вышеуказанных целей в настоящем изобретении используется следующее техническое решение:

Способ производства прецизионных конических роликов, включающий следующие этапы:

1) Предварительная обработка:

Холодная высадка легкой тянутой стальной проволоки в заготовку ролика;

2) Мягкое шлифование:

Наружный диаметр заготовки мягкошлифованного ролика шлифуется в два приема на двух бесцентрово-шлифовальных станках. Первым этапом является шлифование {{0}}.20-0.40 мм на первом бесцентровом шлифовальном станке, а вторым этапом — шлифование 0,10-0.15 мм на втором бесцентровом шлифовальном станке. . Ролики транспортируются между двумя ступенями с помощью машины для соединения подшипниковых роликов; Черновой торец мягкошлифованного катка обрабатывается на двухторцевой шлифовальной машине. Конический ролик с мягким шлифованным наружным диаметром транспортируется к двойному торцевому шлифовальному станку для обработки торца через машину для соединения подшипниковых роликов. Скорость транспортировки машины для соединения подшипниковых роликов синхронизирована со скоростью шлифования;

3) Термическая обработка:

После мягкого шлифования заготовка валка нагревается и закаливается в регулируемой защитной атмосфере с помощью сетчато-ленточной электропечи, а затем подвергается отжиговой термообработке. После остывания заготовки валка до комнатной температуры проводится обработка поверхности на полировальной машине. Обработанные полости роликов чистые, без масляных пятен;

4) Жесткое шлифование:

Ролики с обработанной поверхностью подвергают твердому шлифованию наружного диаметра на бесцентрово-шлифовальном станке. Твердый помол делится на грубый и тонкий помол, при этом размер грубого помола составляет {{0}}.06-0.12 мм, а размер тонкого помола – 0.03-0.05 мм. Ролики транспортируются между двумя этапами шлифования с помощью машины для соединения подшипниковых валков;

5) Сферическая базальная плоскость

Обработать тонко отшлифованные ролики на плоскошлифовальном станке с шариковым основанием для обработки поверхности шарикового основания;

6) Прецизионная обработка:

Выполните окончательную шлифовку наружного диаметра на бесцентровом шлифовальном станке, которая разделена на два этапа. Первый этап включает в себя шлифовку на величину {{0}}.01-0.015 мм, а второй этап включает шлифовку на величину 0.005-0.008 мм; Роликовый конвейер между двухступенчатым шлифованием с использованием соединительной машины для подшипниковых роликов для транспортировки;

7) Сверхточная обработка:

Готовый конический ролик получается путем сверхточной обработки выпуклости на прецизионно обработанном ролике.

Температура закалочного нагрева на этапе 3) составляет 830-860 градусов, а время нагрева — 40-80 минут. Закалочная среда представляет собой быстрозакалочное масло, температура составляет 60-80 градусов.

Температура нагрева при отпуске на этапе 3) составляет 150-170 градусов, а время выдержки составляет 200-250 минут.

На этапе 5) для обработки поверхности основания шара используется резиновый шлифовальный круг с зернистостью 60-120, а изолирующий диск вращается со скоростью 1,5-3,5 об/мин. После обработки торцовое биение поверхности основания шара составляет 2-4 мкм М.

На этапе 6) для окончательного шлифования используется резиновый шлифовальный круг с зернистостью 100, скорость обработки направляющего колеса составляет 50-130 об/мин.

На этапе 7) при сверхточной обработке роликов используется несколько комбинаций масленки W14, масленки W10, масленки W5 или масленки W3,5, соединенной с графитовыми и пластиковыми пластинами (в соответствии с различными спецификациями конических роликов). ролик, выберите соответствующие масличный камень и графит и их расположение, как показано в таблице ниже). На обрабатываемую поверхность наружного диаметра конического ролика прикладывается низкое давление 0,5-3,5 кг/см2 и производится короткая вибрация, 1200-2700 раз/мин, с амплитудой 1-5 мм; В то же время сверхточный ролик подвергается шлифованию со скоростью обработки 20-140 зерен в минуту, а шлифовальная жидкость представляет собой прецизионную шлифовальную жидкость ZYS-998.

Настоящее изобретение имеет следующие полезные эффекты: изменение диаметра партии валков, обработанных настоящим изобретением, составляет {{0}},5 мкм. Ошибка круглости одного ролика, изменение диаметра {{10}}.5-1.2 мкм. Изменение угла партии 1-2,5 мкм. Отклонение угла конуса от ± 1 до ± 2,5 мкм. Шероховатость поверхности прокатки Ra0,08~0,12 мкм. Шероховатость сферического основания Ra0.10-0.16 мкм. Отклонение радиуса сферического основания составляет менее 5 мм, а сферическое основание прыгает на 2-4 градусов мкм.

После испытаний все показатели конического ролика могут стабильно соответствовать стандарту класса II национального стандарта (GB/T25767-2010). Шероховатость поверхности качения, биение поверхности основания шарика, округлость и другие параметры испытаний конических роликов могут соответствовать стандарту класса I национального стандарта и требованиям Национального стандарта для мелких конических роликовых подшипников. Способ, предлагаемый настоящим изобретением, имеет большой потенциал для повышения точности роликов и может производиться серийно.

Предварительная обработка по настоящему изобретению заключается в переработке легкотянутой стальной проволоки в заготовку ролика с использованием многостанционной машины холодной высадки с припуском на обработку 0.30-0.50 мм и отклонение смещения 0.06-0.15 мм; Обработать указанную заготовку ролика на бесцентровой шлифовальной машине со скоростью обработки направляющего колеса 50-130 об/мин; Степень шлифования валковой заготовки после мягкого шлифования составляет 0,15~0,20 мм, а бесцентрово-шлифовальный станок подключается к соединительному станку для обработки.

После мягкого шлифования валки обрабатываются на двухторцевой шлифовальной машине для торцовой обработки, с величиной шлифовки 0.3-0.4мм. Станок с двойной торцевой поверхностью использует для обработки керамические шлифовальные круги (с большим диаметром головки менее 18 мм) и полимерные шлифовальные круги (с большим диаметром головки более 18 мм), а скорость подающей пластины составляет 2-5 об/мин. . Мягкое шлифование и двойные торцевые поверхности соединены соединительным станком для обработки, что экономит трудозатраты, повышает эффективность производства, эффективно предотвращает неровности и обеспечивает стабильное качество.

Технологический способ, принятый в настоящем изобретении, основан на существующей технологии обработки валков путем анализа факторов, влияющих на точность и срок службы роликов, выбора надежных и разумных технологических методов и достижения разумного выбора шлифовальных кругов и вспомогательных материалов для шлифования и шлифования. Разумное технологическое оборудование и параметры выбираются для повышения точности изготовления роликов, шероховатости поверхности, металлографической структуры и твердости поверхности, тем самым повышая точность роликов.

Иллюстрация

Фигура 1 представляет собой реальную схему обработки продукта примера 1;

Фигура 2 представляет собой реальную схему обработки продукта примера 2;

Фигура 3 представляет собой реальную схему обработки продукта примера 3;

Конкретные методы реализации

Нижеследующее дополнительно поясняет настоящее изобретение вместе с сопроводительными чертежами и вариантами осуществления.

Пример 1. В качестве примера рассмотрим процесс производства ролика (32207), материал ролика — GCr15, этапы следующие:

1) Предварительная обработка:

Обработайте легкотянутую стальную проволоку в заготовку с помощью машины холодной высадки с припуском на обработку {{0}}.30-0.50 мм и отклонением смещения менее 0.{{4} }.15 мм; Пустой размер

2) Мягкое шлифование:

Наружный диаметр заготовки валков мягкого шлифования обрабатывается на бесцентрово-шлифовальном станке с двухступенчатой ​​шлифовкой. Первый шаг — шлифование {{0}} 0,20 мм, второй шаг — шлифование 0,10 мм. Ролики транспортируются между двумя ступенями с помощью машины для соединения подшипниковых роликов; Использование керамических шлифовальных кругов с зернистостью 60-80 и скоростью обработки направляющего колеса 50-130 об/мин;

Торец заготовки ролика мягкошлифованный, обработанный на двуторцевой шлифовальной машине. Конические ролики с мягким шлифованным наружным диаметром транспортируются в двухторцевую шлифовальную машину через машину для соединения подшипниковых роликов для торцевой обработки. Оба конца оснащены керамическими шлифовальными кругами с зернистостью 60, а скорость подачи машины для соединения подшипниковых роликов синхронизирована со скоростью шлифования;

3) Термическая обработка:

После мягкого шлифования заготовка валков подвергается нагреву и закалке в регулируемой защитной атмосфере с использованием электропечи с сетчатой ​​лентой. Температура закалочного нагрева составляет 840 градусов, а время нагрева составляет 50 минут. Закалочная среда представляет собой быстрозакалочное масло, температура составляет 65 градусов. Затем проводят термообработку отпуском, с температурой нагрева 155 градусов и временем выдержки 215 минут. После остывания валика до комнатной температуры произвести обработку поверхности на полировальной машине: обработанная полость валика чистая, без масляных пятен;

4) Жесткое шлифование:

Выполните твердое шлифование наружного диаметра валика с обработанной поверхностью на бесцентровой шлифовальной машине. Твердое шлифование делится на грубое и тонкое шлифование, при этом грубое шлифование составляет {{0}},06 мм, а тонкое шлифование - 0,03 мм. Роликовый конвейер между двухступенчатым шлифованием с использованием соединительной машины для подшипниковых роликов для транспортировки;

5) Сферическая базальная плоскость

Тонко отшлифованные ролики обрабатываются на плоскошлифовальном станке с шаровым основанием с использованием резинового шлифовального круга с зернистостью 80 и скоростью изолирующего диска 3,5 об/мин. Торцевое биение поверхности основания шара после обработки не превышает 2 мкм.

6) Прецизионная обработка

Произвести чистовую шлифовку наружного диаметра на бесцентровой шлифовальной машине. Окончательное шлифование наружного диаметра разделено на два этапа: объем шлифования составляет {{0}},010 мм для первого окончательного шлифования и 0,005 мм для второго окончательного шлифования. Для окончательного шлифования используется резиновый шлифовальный круг с зернистостью 100, а скорость обработки направляющего колеса составляет 130 об/мин. Роликовый конвейер между двухступенчатым шлифованием с использованием соединительной машины для подшипниковых роликов для транспортировки;

7) Сверхточная обработка:

Прецизионные ролики обрабатываются на сверхточных станках для получения сверхточной выпуклости. Для сверхточной обработки используется маслёнка W14, маслёнка W10, маслёнка W5, маслёнка W3.5, графит и пластиковые пластины, расположенные и объединенные, как показано в таблице ниже. На обрабатываемую поверхность наружного диаметра конического ролика прикладывается низкое давление 1,0кг/см2 и производится короткая вибрация 1800 раз/мин с амплитудой 2,0 мм; В то же время сверхточный валик подвергается шлифованию со скоростью обработки 140 зерен в минуту, а шлифовальная жидкость представляет собой прецизионную шлифовальную жидкость ZYS-998.

Изменение диаметра ролика, обработанного указанным выше способом, составляет {{0}},5 мкм. Бейсджампинг с мячом 2 мкм. Округлость 0,5 мкм. Шероховатость поверхности Ra0,08 мкм. Образующая внешнего диаметра ролика имеет определенную выпуклую форму.

Пример 2: Использование

Возьмем в качестве примера процесс производства роликов, материал роликов GCr15,

1) Предварительная обработка:

Холодная высадка легкой тянутой стальной проволоки в заготовку ролика с указанием размеров заготовки.

2) Мягкое шлифование:

Наружный диаметр заготовки валков мягкого шлифования обрабатывается на бесцентрово-шлифовальном станке с двухступенчатой ​​шлифовкой. Первый шаг — шлифование {{0}} 0,30 мм, второй шаг — шлифование 0,12 мм. Ролики транспортируются между двумя ступенями с помощью машины для соединения подшипниковых роликов;

Торец заготовки ролика мягкошлифованный, обработанный на двуторцевой шлифовальной машине. Конические ролики с мягким шлифованным наружным диаметром транспортируются в двухторцевую шлифовальную машину через машину для соединения подшипниковых роликов для торцевой обработки. Скорость транспортировки машины для соединения подшипниковых роликов синхронизирована со скоростью шлифования;

3) Термическая обработка:

После мягкого шлифования заготовка валков подвергается нагреву и закалке в регулируемой защитной атмосфере с использованием электропечи с сетчатой ​​лентой. Температура закалочного нагрева составляет 845 градусов, а время нагрева составляет 55 минут. Закалочная среда представляет собой быстрозакалочное масло, температура составляет 65 градусов. Затем проводят термообработку отпуском, с температурой нагрева 160 градусов и временем выдержки 220 минут. После остывания валика до комнатной температуры произвести обработку поверхности на полировальной машине: обработанная полость валика чистая, без масляных пятен;

4) Жесткое шлифование:

Выполните твердое шлифование наружного диаметра валика с обработанной поверхностью на бесцентровой шлифовальной машине. Твердое шлифование делится на грубое и тонкое шлифование, при этом грубое шлифование составляет {{0}},08 мм, а тонкое шлифование - 0,04 мм. Роликовый конвейер между двухступенчатым шлифованием с использованием соединительной машины для подшипниковых роликов для транспортировки;

5) Сферическая базальная плоскость

Тонко отшлифованные ролики обрабатываются на плоскошлифовальном станке с шаровым основанием с использованием резинового шлифовального круга с зернистостью 80 и скоростью изолирующего диска 2,5 об/мин. Торцевое биение поверхности основания шара после обработки не превышает 3 мкм.

6) Прецизионная обработка

Произвести чистовую шлифовку наружного диаметра на бесцентровой шлифовальной машине. Окончательное шлифование наружного диаметра разделено на два этапа: величина шлифования составляет {{0}},012 мм для первого окончательного шлифования и 0,006 мм для второго окончательного шлифования. Для окончательного шлифования используется резиновый шлифовальный круг с зернистостью 100, а скорость обработки направляющего колеса составляет 100 об/мин. Роликовый конвейер между двухступенчатым шлифованием с использованием соединительной машины для подшипниковых роликов для транспортировки;

7) Сверхточная обработка:

Прецизионные ролики обрабатываются на сверхточных станках для получения сверхточной выпуклости. Для сверхточной обработки используется маслёнка W14, маслёнка W10, маслёнка W5, маслёнка W3.5, графит и пластиковые пластины, расположенные и объединенные, как показано в таблице ниже. На обрабатываемую поверхность наружного диаметра конического ролика прикладывается низкое давление 2,0 кг/см2 и производится короткая вибрация 2000 раз/мин с амплитудой 2,5 мм; В то же время сверхточный валик подвергается шлифованию со скоростью обработки 110 зерен в минуту, а шлифовальная жидкость представляет собой прецизионную шлифовальную жидкость ZYS-998.

Изменение диаметра валика, обработанного указанным выше способом, составляет {{0}},8 мкм. Бейсджампинг с мячом 3 мкм. Округлость 0,8 мкм. Шероховатость поверхности Ra0,10 мкм. Образующая внешнего диаметра ролика имеет определенную выпуклую форму.

Пример 3: Использование

(32313) Возьмем в качестве примера процесс производства роликов, материал роликов GCr15,

1) Предварительная обработка:

Холодная высадка легкой тянутой стальной проволоки в заготовку ролика с указанием размеров заготовки.

2) Мягкое шлифование:

Наружный диаметр заготовки валков мягкого шлифования обрабатывается на бесцентрово-шлифовальном станке с двухступенчатой ​​шлифовкой. Первый шаг — шлифование {{0}} 0,40 мм, второй шаг — шлифование 0,15 мм. Ролики транспортируются между двумя ступенями с помощью машины для соединения подшипниковых роликов;

Торец заготовки ролика мягкошлифованный, обработанный на двуторцевой шлифовальной машине. Конические ролики с мягким шлифованным наружным диаметром транспортируются в двухторцевую шлифовальную машину через машину для соединения подшипниковых роликов для торцевой обработки. Скорость транспортировки машины для соединения подшипниковых роликов синхронизирована со скоростью шлифования;

3) Термическая обработка:

После мягкого шлифования заготовка валков подвергается нагреву и закалке в регулируемой защитной атмосфере с использованием электропечи с сетчатой ​​лентой. Температура закалочного нагрева составляет 845 градусов, а время нагрева составляет 65 минут. Закалочная среда представляет собой быстрозакалочное масло, температура составляет 65 градусов. Затем проводят термообработку отпуском, с температурой нагрева 160 градусов и временем выдержки 240 минут. После остывания валика до комнатной температуры произвести обработку поверхности на полировальной машине: обработанная полость валика чистая, без масляных пятен;

4) Жесткое шлифование:

Выполните твердое шлифование наружного диаметра валика с обработанной поверхностью на бесцентровой шлифовальной машине. Твердое шлифование делится на грубое и тонкое шлифование, при этом размер грубого помола составляет {{0}},12 мм, а размер тонкого помола - 0,05 мм. Роликовый конвейер между двухступенчатым шлифованием с использованием соединительной машины для подшипниковых роликов для транспортировки;

5) Сферическая базальная плоскость

Тонко отшлифованные ролики обрабатываются на плоскошлифовальном станке с шаровым основанием с использованием резинового шлифовального круга с зернистостью 80 и скоростью изолирующего диска 1,5 об/мин. Торцевое биение поверхности основания шара после обработки не превышает 4 мкм.

6) Прецизионная обработка

Произвести чистовую шлифовку наружного диаметра на бесцентровой шлифовальной машине. Окончательное шлифование наружного диаметра разделено на два этапа: величина шлифования составляет {{0}},015 мм для первого окончательного шлифования и 0,008 мм для второго окончательного шлифования. Для окончательного шлифования используется резиновый шлифовальный круг с зернистостью 100 и скоростью обработки направляющего колеса 50 об/мин. Роликовый конвейер между двухступенчатым шлифованием с использованием соединительной машины для подшипниковых роликов для транспортировки;

7) Сверхточная обработка:

Прецизионные ролики обрабатываются на сверхточных станках для получения сверхточной выпуклости. Для сверхточной обработки используются мастихин W14, маслинный камень W5, графит и пластиковые пластины, расположенные и объединенные, как показано в таблице ниже. На обрабатываемую поверхность наружного диаметра конического ролика прикладывается низкое давление 3,5 кг/см2 и производится короткая вибрация 2500 раз в минуту с амплитудой 3,0 мм; В то же время сверхточный валик подвергается шлифованию со скоростью обработки 110 зерен в минуту, а шлифовальная жидкость представляет собой прецизионную шлифовальную жидкость ZYS-998.

Изменение диаметра ролика, обработанного указанным выше способом, составляет 1,0 мкм. Бейсджампинг с мячом 4 мкм. Округлость 1.0 мкм Шероховатость поверхности Ra0.12 мкм. Образующая внешнего диаметра ролика имеет определенную выпуклую форму.

Основная техническая точность соответствует требованиям роликов национального уровня I. Усталостная долговечность роликового подшипника, изготовленного по настоящему изобретению, может быть увеличена в 1,5-2 раза, что соответствует повышенным требованиям к усталостной долговечности зарубежных подшипников, путем сравнения образцов подшипников, изготовленных по оригинальному процессу, и роликовой втулки, изготовленной по настоящему изобретению. при фактическом использовании.

Технология настоящего изобретения может быть применена в промышленности по производству конических роликов и позволяет производить конические ролики с точностью класса II в больших количествах и точностью класса I в небольших количествах.

Хотя конкретные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, это не ограничивает объем охраны настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники должны понимать, что различные модификации или деформации, которые могут быть выполнены без творческого труда на основе технического решения настоящего изобретения, все еще находятся в пределах объема охраны настоящего изобретения.

2024 2 маяНеделя ВБМРекомендация продукта:

Суперфинишный рулон:

У нас есть 30-летний опыт проектирования и производства подшипников качения и инструментальной промышленности в соответствии с ISO9001 и IATF16949. Инструменты для станков холодной высадки, токарных станков и шлифовальных станков будут изготовлены в соответствии с вашими требованиями.