帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構及其兜孔加工工藝的制作方法
【專利摘要】帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構及其兜孔加工工藝。本發明解決現有的圓柱滾子軸承保持架兜孔結構對加工刀具的磨損大、加工工藝過程復雜的問題。一種帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構，其兜孔為直兜孔，兜孔的四個轉角處加工有半徑為R2的應力緩沖槽。一種針對上述帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，選擇鉆頭，根據圖紙要求的應力緩沖槽位置，在數控加工中心上利用此鉆頭對圓柱滾子軸承保持架的兜孔進行應力緩沖槽的加工；在數控加工中心上對保持架進行鉆孔，鉆孔尺寸要保證單邊銑削余量為0.1mm～0.25mm；利用銑刀從兜孔中心走刀，銑削完成兜孔加工；對加工完成的兜孔進行檢測。本發明用于保持架兜孔的加工。
【專利說明】
帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構及其兜孔加工工藝
技術領域
[0001]本發明涉及一種保持架兜孔，具體涉及一種帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構及其兜孔加工工藝。
【背景技術】
[0002]短圓柱滾子軸承是航空發動機主軸軸承廣泛應用的軸承結構，其保持架多采用40CrNiMoA，調質硬度為HRC33?37。該類保持架的工藝流程框架為:粗車平面、外徑、內徑—調質—終車平面、外徑、內徑—鉆銑孔—拉方孔—去毛刺—光飾—清洗，加工工藝流程繁瑣。
[0003]通常短圓柱滾子軸承保持架兜孔為直兜孔(如圖1)和銑拉成型兜孔(如圖2)兩種結構，采用臥式或立式拉床拉削完成最終加工。影響兜孔制造精度和表面質量的因素比較多，如拉刀制造結構、拉刀制造質量、拉床精度、拉床運行穩定性等，都是決定兜孔加工精度的關鍵要素，產品要求保持架兜孔四壁倒角為圓滑Rl，Rl數值較小(一般0.lmm<R<0.5mm),拉刀刀齒四壁倒角的制造難度較大，拉削過程中經常出現兜孔四壁尖角或撕裂傷等技術問題，尤其對于40CrNiMoA材質，拉削難度更大，拉削保持架兜孔時，拉刀刀齒較易磨損變鈍，以28等分兜孔的保持架為例，一般加工5?7件保持架后要對拉刀刀齒修磨，刀具重復修磨次數為7?8次，按照兜孔需要三次拉削成型計算，一支拉刀壽命為至多加工17件鋼質保持架。
【發明內容】
[0004]本發明是為了解決現有的圓柱滾子軸承保持架兜孔結構對加工刀具的磨損大、加工工藝過程復雜的問題，進而提供了一種帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構及其兜孔加工工藝。
[0005 ]本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是:
[0006]—種帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構，其兜孔為直兜孔，兜孔的四個轉角處加工有半徑為R2的應力緩沖槽。
[0007]—種針對上述帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，步驟如下:
[0008]一、選擇半徑值與圖紙要求的應力緩沖槽的半徑值相同的鉆頭，根據圖紙要求的應力緩沖槽位置，在數控加工中心上利用此鉆頭對圓柱滾子軸承保持架的兜孔進行應力緩沖槽的加工；
[0009]二、根據圖紙要求的兜孔中心位置在數控加工中心上對保持架進行鉆孔，鉆孔尺寸要保證單邊銑削余量為0.1mm?0.25mm;
[0010]三、在數控加工中心上利用銑刀從兜孔中心走刀，根據圖紙要求的兜孔尺寸銑削完成兜孔加工；
[0011]四、以圖紙要求的位置精度和表面質量為標準對加工完成的兜孔進行檢測。
[0012]本發明與現有技術相比具有以下效果:
[0013]本發明的兜孔帶有應力緩沖槽的保持架，能夠以銑削方式代替拉削完成兜孔加工，硬質合金銑刀較高速鋼拉刀切肩性能優良、耐磨損，保證兜孔加工質量的穩定性；
[0014]采用本發明的保持架兜孔加工工藝，其所加工的兜孔位置精度及表面質量都得到了有效的提高，提升了保持架的使用性能，縮短與國外保持架產品的質量差距。
【附圖說明】
[0015]圖1為直兜孔保持架的主視局剖示意圖；
[0016]圖2是圖1的A-A-A向不意圖；
[0017]圖3為圖1的K向放大示意圖；
[0018]圖4為銑拉成型兜孔的主視局剖示意圖；
[0019]圖5為圖4的B-B-B向示意圖；
[0020]圖6為5的C向放大示意圖；
[0021]圖7為圖4的I處放大不意圖；
[0022]圖8為本發明的兜孔帶有應力緩沖槽的保持架主視局剖示意圖；
[0023]圖9為圖8的D-D-D向示意圖；
[0024]圖10為圖8的J向放大不意圖；
【具體實施方式】
[0025]【具體實施方式】一:結合圖1?圖10說明本實施方式，一種帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構，其兜孔為直兜孔，兜孔的四個轉角處加工有半徑為R2的應力緩沖槽。
[0026]目前兜孔帶有應力緩沖槽的保持架已經在3型軸承上應用，并均完成研制加工，經過檢測，兜孔表面光潔度為Ra0.16?0.19μ，兜孔位置精度及應力緩沖槽凸出量均滿足產品要求，且精度及尺寸數值的一致性良好。3型軸承組裝后均通過了試驗器驗證，滿足軸承性能要求。該工藝技術的應用，使短圓柱滾子軸承兜孔工藝技術上升到新的層面，保持架加工質量獲得極大幅度提升，同時提高產品合格率并保證交付節點，保證生產順暢。
[0027]應力緩沖槽的凸出量a根據兜孔底面有效長度滿足滾子平穩接觸為前提確定，保證滾子在工作狀態與兜孔平穩接觸，不產生傾斜和打滑。
[0028]【具體實施方式】二:結合圖8?圖10說明本實施方式，應力緩沖槽的半徑R2的值在
0.75mm?Imm之間。如此設計，一方面兜孔四壁倒角容易控制加工，保證兜孔加工后四壁倒角圓滑，避免應力集中；另一方面，可以使兜孔加工方式由拉削轉變為銑削，提升兜孔加工質量。其它組成與連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0029]【具體實施方式】三:結合圖1?圖10說明本實施方式，一種針對【具體實施方式】一或二所述的帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，步驟如下:
[0030]一、選擇半徑值與圖紙要求的應力緩沖槽的半徑值相同的鉆頭，根據圖紙要求的應力緩沖槽位置，在數控加工中心上利用此鉆頭對圓柱滾子軸承保持架的兜孔進行應力緩沖槽的加工；
[0031]二、根據圖紙要求的兜孔中心位置在數控加工中心上對保持架進行鉆孔，鉆孔尺寸要保證單邊銑削余量為0.1mm?0.25mm;
[0032]三、在數控加工中心上利用銑刀從兜孔中心走刀，根據圖紙要求的兜孔尺寸銑削完成兜孔加工；
[0033]四、以圖紙要求的位置精度和表面質量為標準對加工完成的兜孔進行檢測。
[0034]本發明的保持架兜孔即可以應用拉床采用拉削方式加工，也可以應用數控加工中心采用鉆銑削方式加工，從設備精度和刀具制造技術及性能方面考慮，用本發明的加工工藝，其所加工的兜孔位置精度及表面質量都要優于用拉床加工，且加工工序將過去的“鉆銑孔一一拉方孔”工序合并，只需要利用一道“鉆銑兜孔”工序即可完成加工，工藝過程得到了極大的優化。
[0035]【具體實施方式】四:結合圖1?圖10說明本實施方式，一種針對【具體實施方式】三所述的帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，步驟一中相應的工藝參數如下:應力緩沖槽半徑為0.75mm，選擇直徑為1.5mm的鉆頭鉆應力緩沖槽孔，其工藝參數為主軸轉速2500r/min，刀具線速度60mm/min，鉆頭一次進給量為I?1.5mm。其它組成與連接關系與【具體實施方式】三相同。
[0036]【具體實施方式】五:結合圖1?圖10說明本實施方式，一種針對【具體實施方式】四所述的帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，步驟二中相應的工藝參數如下:鉆兜孔中心孔，中心孔的直徑為11.8mm，其工藝參數為主軸轉速1300r/min，刀具線速度70mm/min，鉆頭一次進給量7.5mm，保證單邊銑削余量0.1mm?0.25mm。其它組成與連接關系與【具體實施方式】四相同。
[0037]【具體實施方式】六:結合圖1?圖10說明本實施方式，一種針對【具體實施方式】五所述的帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，步驟三中相應的工藝參數如下:銑兜孔的工藝路線為初銑、半精銑、精銑，初銑工藝參數為采用直徑為5mm的銑刀，主軸轉速3000r/min，刀具線速度200mm/min，銑刀一次進給量為0.15mm,半精銑工藝參數為采用直徑為3mm的銑刀，主軸轉速4600r/min，刀具線速度100mm/min，銑刀一次進給量0.075mm，精銑工藝參數為采用直徑為2.5mm的銑刀，主軸轉速5000r/min，刀具線速度80mm/min，銑刀一次進給量0.025mm。
[0038]【具體實施方式】七:結合圖8?圖10說明本實施方式，鉆頭及銑刀均采用硬質合金材料。如此設計，保證加工出的兜孔的位置精度及表面質量。其它組成與連接關系與【具體實施方式】四、五或六相同。
[0039]【具體實施方式】八:結合圖8?圖10說明本實施方式，對【具體實施方式】七所述的步驟四中兜孔的位置精度和表面質量的檢測采用如下方式:
[0040]1、對于兜孔的軸向寬度c及周向寬度b，加工人員及檢驗人員對所有加工完成的保持架逐一采用調心機進行檢測；
[0041]I1、對于兜孔的軸向位置度S1_S2(即(S1-S2)的最大值與最小值之差)、兜孔對基面的傾斜度(即兜孔對基面B的平行度K)、兜孔對基面的相互位置度(即所有兜孔對基面位置距離SI的最大值與最小值之差)，采用高度表G904儀器測量，兜孔圓周方向等分差(即所有兜孔橫梁厚度L中的最大值與最小值之差)，采用卡尺測量，檢測方式為加工人員對加工完成的保持架逐一檢測，檢驗人員按照抽檢標準要求隨機抽取檢測;對于兜孔對保持架內圓的同軸度及橫梁對基面B的垂直差，加工人員或檢驗人員對批量的保持架中的首、尾件采用計量室三坐標檢測；
[0042 ] II1、對于應力緩沖槽的凸出量a，加工人員對所有加工的保持架逐一檢測，檢驗員對批量的保持架按照抽檢標準要求隨機抽取檢測；
[0043]IV、對于兜孔表面粗糙度，加工人員對批量的保持架中的首、尾件送入計量室采用輪廓儀檢測。其它組成與連接關系與【具體實施方式】七相同。
【主權項】
1.一種帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構，其兜孔為直兜孔，其特征在于:兜孔的四個轉角處加工有半徑為R2的應力緩沖槽。2.根據權利要求1所述的一種帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構，其特征在于:應力緩沖槽的半徑R2的值在0.7 5mm?Imm之間。3.—種針對權利要求1或2所述的帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，其特征在于:步驟如下: 一、選擇半徑值與圖紙要求的應力緩沖槽的半徑值相同的鉆頭，根據圖紙要求的應力緩沖槽位置，在數控加工中心上利用此鉆頭對圓柱滾子軸承保持架的兜孔進行應力緩沖槽的加工； 二、根據圖紙要求的兜孔中心位置在數控加工中心上對保持架進行鉆孔，鉆孔尺寸要保證單邊銑削余量為0.1mm?0.25mm; 三、在數控加工中心上利用銑刀從兜孔中心走刀，根據圖紙要求的兜孔尺寸銑削完成兜孔加工； 四、以圖紙要求的位置精度和表面質量為標準對加工完成的兜孔進行檢測。4.根據權利要求3所述的帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，其特征在于:步驟一中相應的工藝參數如下:應力緩沖槽半徑為0.75mm，選擇直徑為1.5mm的鉆頭鉆應力緩沖槽孔，其工藝參數為主軸轉速2500r/min，刀具線速度60mm/min，鉆頭一次進給量為I?1.Smnin5.根據權利要求4所述的帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，其特征在于:步驟二中相應的工藝參數如下:鉆兜孔中心孔，中心孔的直徑為11.8mm，其工藝參數為主軸轉速1300r/min，刀具線速度70mm/min，鉆頭一次進給量7.5mm，保證單邊銑削余量0.1mm?0.25mm。6.根據權利要求5所述的帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，其特征在于:步驟三中相應的工藝參數如下:銑兜孔的工藝路線為初銑、半精銑、精銑，初銑工藝參數為采用直徑為5mm的銑刀，主軸轉速3000r/min，刀具線速度200mm/min，銑刀一次進給量為0.15mm，半精銑工藝參數為采用直徑為3mm的銑刀，主軸轉速4600r/min，刀具線速度100mm/min，銑刀一次進給量0.075mm，精銑工藝參數為采用直徑為2.5mm的銑刀，主軸轉速5000r/min，刀具線速度80mm/min，銑刀一次進給量0.025mm。7.根據權利要求4、5或6所述的帶有應力緩沖槽的保持架兜孔結構的兜孔加工工藝，其特征在于:鉆頭及銑刀均采用硬質合金材料。
【文檔編號】B23P15/14GK105840660SQ201610356479
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】李迎麗, 孫慧廣, 王濤, 寇思源, 石東丹, 畢立行, 李寶玉
【申請人】中航工業哈爾濱軸承有限公司