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1、 关节轴承非对称球面改进质量控制探讨关节轴承非对称球面改进质量控制探讨摘要：笔者结合相关经验，针对非对称滚道与对称滚道关节轴承对磨削留量要求不同，磨削其球面时尺寸、形状、位置需增加新的测量和控制方法进行了简要的阐述，以供参考。关键词：关节轴承；改进工艺确定球面新留量；测量方法；质量关节轴承球面是对称的，尺寸规格也比较小，有成熟的加工技术。其球面粗磨给精磨的留量通常小于 0.06mm，精磨给研磨的留量小于 0.02mm。内圈球面尺寸用卡规测量，球面位置用 d022 仪器测量对称度；外圈球面尺寸用手枪表测量，球面位置用 d012 仪器测量对称度等，这些控制方法可以保证质量要求。但是加工球面不对称、
2、内径 70mm、球面直径 100mm、外圈外径 115.5mm尺寸规格较大的新产品，上述方法已不适用。一、改进工艺确定球面新留量1.分析现工艺留量原轴承工艺规定球面留量(如图 1)。在图 1 原工艺中规定内圈球面粗磨的留量为 0.06mm，精磨留量为 0.02mm，沟位置允差为0.05mm，用沟位置样板控制球面位置。外圈球面同内圈。试磨第一件内圈球面发现，放置球面位置样板因人而异，不同状态看球面的透光状况有差异；而且调整粗磨球面中心位置时发现，球面位置变化对非对称球面的小端尺寸影响比较大。图 1 中粗磨内圈球面的小端距球面中心位置尺寸32.750.05mm，球面直径为 s100.06mm，当球
3、面中心位置从19mm 化到 19.1mm 时，非对称球面的小端直径尺寸变化范围为 75.55mm75.73mm；当球面中心位置变 0.2mm 时，非对称球面的小端直径尺寸变化范围 0.35mm，可见预留到下道工序现工艺留量(0.06mm)就不够了。2.改进留量和工艺(1)根据上述问题，决定将粗磨球面的留量加大到 0.3mm，相对球面曲率半径砂轮修整尺寸设定稍大(设定为 r50.3mm)。(2)制定了精磨和研磨连续磨削的工艺路线(一次装夹中间修整)，使两次磨削的球面中心位置保持不变，以避免球面中心位置变化影响球面两端留量不够。二、严格控制终磨球面形位质量1.用三台外径测量仪，分别测量球面轴向三个
4、不同位置直径尺寸，可反映球面的尺寸形状位置。测内圈球面示意图见图 2，其中用 d913 平测头测球面最大尺寸(直径)，用两台 d022 尖测头(或圆测头)测其两侧垂直轴线的直径尺寸。2.制作球面标准件，作为精磨、研磨时对表和计量基准。制作球面标准件时，先用研磨球面位置样板调整球面磨削的形状位置，然后用三台外径测量仪测量球面三个不同位置的直径尺寸，进一步调整球面磨削的形状位置。用三台仪器测量时应注意以下问题：(1)选好表点和测点。d913 用平测点和表点，大端测点和小端测点与表点尖端 r 要相应一致(r 尽可能小些)。(2)选好测点高度。d913 测量该产品球面最大尺寸，测点高度距基面 19mm
5、；d022 测大端测点距基面高度 4.6mm，测小端测点距基面高度 46mm。因还没有球面标准件，用相应外径标准件调整仪器，d913 测点按研磨球面直径尺寸 s100mm 对表，d022 用尖点测量大端测点处直径为 95.763mm，小端测点处直径为 84.166mm。(3)计算调整量。当表点不尖，用相应外径标准件调整仪器对表，在测量球面时测点位置有变化，要计算修正值。如测点与表点的尖端为 r=1mm、球面直径尺寸 s100mm、球面中心高度距基面19mm，轴承基面为测量基准时：大端接触点高度修正量=14.451=0.28mm，小端接触点高度修正量=-2751=-0.53 mm，大端表点修正值
6、=小端表点修正值=大端测点对表值=95.93-0.042=95.85mm，小端测点对表值=84.836-0.152=84.536mm。(4)掌握相应的尺寸范围和变化规律控制磨削质量。当内球面直径尺寸磨削到 s100mm、球面中心高度距基面可以是190.05mm，需按表 1 控制各测点测量值。相应的尺寸范围和变化规律，控制磨削的球面尺寸形状位置在允许范围内，加工出可用作标准件的产品。正常生产时，仍然使用三台外径测量仪对照标准件对表和测量，能提高测量准确性，使磨削的球面尺寸形状位置满足产品质量要求。三、结论1.球面不对称、尺寸规格大的关节轴承粗磨加 t 留量应适当加大。2.用三台外径测量仪测量球面时，要选好表点和测点，测准测点高度，要根据表点、测点形状和测点高度计算好对表尺寸。3.终磨用标准件对表。根据球面中心距基面位置差和测点位置，计算出各测点处对应的对称面加工质量也适用。
