一种球轴承实体保持架的加工工艺的制作方法

本发明涉及一种轴承保持架的加工工艺，属于机械加工技术领域。

背景技术：

推力球轴承主要应用于承受液压泵所产生的轴向载荷，该类轴承额定转速较高，使用寿命较长，是一类精度较高的轴承。保持架作为轴承的主要组成部件之一，对其加工精度的要求也越来越高。推力球轴承保持架常规工艺流程为：车成形→细车第二平面→终车内径→钻孔→初铰孔→终铰孔→终车两平面→终车外径→车倒角→铣口→去毛刺→光饰→酸洗→终检→包装，是将终车两平面工序安排在钻、铰孔工序之后，由于此类结构的保持架兜孔位置在端面上，并且兜孔是带锁口的，具有锁住滚动体的功能，因此经常出现掉滚动体的现象。尤其是钻铰孔时的兜孔深度难控制，深则终车两平面后出现掉滚动体的现象，浅则装配时无法合套；并且加工保持架兜孔的刀具是由操作者手工磨成型，因此铰孔时刀具磨损较快，磨刀频率高，直接影响兜孔的尺寸及兜孔锁口的尺寸稳定，锁口形状很难保证。兜孔表面粗糙度大，达不到工艺技术要求，产品合格率低，生产效率低。出现上述任何一种加工问题，都会导致产品不可修复而报废，造成严重的经济损失，延误交货期。

技术实现要素：

本发明是为了解决现有的球轴承保持架加工工艺存在的兜孔表面粗糙度不合格、锁口的形状及尺寸难以保证的问题，进而提供了一种球轴承实体保持架的加工工艺。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种球轴承实体保持架的加工工艺，步骤如下：

一、车成形：对管类零件进行粗车外径和内径，然后切段；

二、终车两端面：以图纸工艺为加工标准，精车第一端面和第二端面，使得第一端面与第二端面之间的距离达到实体保持架成品的两端面之间的尺寸要求，即两端面平行差达到0.02～0.04mm，平面锥度0.01～0.02mm；

三、粗磨外圆，粗磨后为后续工序留0.3～0.4mm的加工余量；

四、精车内圆，精车后为后续工序留0.2～0.3mm的加工余量；

五、钻兜孔：在数控加工中心机床上钻兜孔，钻孔后为后续工序留2～2.1mm的加工余量；

六、铣兜孔：在数控加工中心机床上利用成形铣刀粗铣兜孔，粗铣孔后为后续精铣工 序留0.2～0.25mm的加工余量，然后进行精铣兜孔；

七、终车外圆，使外圆直径达到实体保持架成品的外圆直径要求；

八、终车内圆，使内圆直径达到实体保持架成品的内圆直径要求；

九、车倒角；

十、铣口；

十一、对两端面、内圆面、外圆面、兜孔进行去毛刺处理；

十二、光饰：对两端面、内圆面、外圆面、兜孔进行打磨、修理光整；

十三、酸洗；

十四、终检：采用测量仪器对加工好的轴承保持架兜孔进行最终的检查；

十五、包装。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明的加工工艺是将终车两端面即第一平面和第二平面安排在钻、铣兜孔工序之前完成，此时的平面尺寸已是成品尺寸，兜孔深度易于掌握，加工成型的兜孔锁口尺寸即为成品尺寸，可保证装置时100％的合套率，与现有的保持架加工工艺相比，能够保证兜孔锁口的形状及尺寸，兜孔的深度易得到控制，避免了出现掉滚动体或无法合套的情况；同时，减少了钻、铣兜孔工序中的加工余量，原工艺加工余量3.5mm,现工艺加工余量2.4mm，共减少了31.43％，大大降低了钻头、铣刀的磨损率，提高了刀具的使用寿命。本发明的加工工艺与现有的加工工艺相比，增加了精车内圆的工序，在一定程度上提高了内圆的几何精度和尺寸精度，并且内圆面是加工兜孔的基准表面，使兜孔相互差有所提高，兜孔的位置更加准确。同时本发明的加工工艺增加了粗铣兜孔工序，使精铣后的兜孔尺寸及加工精度稳定，尺寸公差较小，并且兜孔表面粗糙度得到有效保证，达到工艺技术要求。

采用数控加工中心机床代替现有的钻床实现兜孔的加工，并且利用成形铣刀来完成兜孔的粗铣和精铣工序，使保持架的兜孔锁口经过一次装夹即可完成加工，与现有的加工工艺相比，减少了加工周期，提高了生产效率，同时，兜孔的加工精度得到了明显有提高。

附图说明

图1为专用夹具的主剖视示意图；

图2为保持架成品的主剖视示意图；

图3为图2的俯视示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式的一种球轴承实体保 持架的加工工艺，步骤如下：

一、车成形：对管类零件进行粗车外径和内径，然后切段；

二、终车两端面：以图纸工艺为加工标准，精车第一端面1和第二端面2，使得第一端面1与第二端面2之间的距离达到实体保持架成品的两端面之间的尺寸要求，即两端面平行差达到0.02～0.04mm，平面锥度0.01～0.02mm；

三、粗磨外圆，粗磨后为后续工序留0.3～0.4mm的加工余量；

四、精车内圆，精车后为后续工序留0.2～0.3mm的加工余量；

五、钻兜孔3：在数控加工中心机床上钻兜孔3，钻孔后为后续工序留2～2.1mm的加工余量；

六、铣兜孔3：在数控加工中心机床上利用成形铣刀粗铣兜孔3，粗铣孔后为后续精铣工序留0.2～0.25mm的加工余量，然后进行精铣兜孔3；

七、终车外圆，使外圆直径达到实体保持架成品的外圆直径要求；

八、终车内圆，使内圆直径达到实体保持架成品的内圆直径要求；

九、车倒角；

十、铣口；

十一、对两端面、内圆面5、外圆面4、兜孔3进行去毛刺处理；

十二、光饰：对两端面、内圆面5、外圆面4、兜孔3进行打磨、修理光整；

十三、酸洗；

十四、终检：采用测量仪器对加工好的轴承保持架兜孔3进行最终的检查；

十五、包装。

本发明的加工工艺是将终车两端面即第一端面和第二端面安排在钻、铣兜孔3工序之前完成，此时的平面尺寸已是成品尺寸，兜孔3深度易于掌握，加工成型的兜孔3锁口6尺寸即为成品尺寸，可保证装置时100％的合套率，同时，减少了钻、铣兜孔3工序中的加工余量，原工艺加工余量3.5mm,现工艺加工余量2.4mm，共减少了31.43％，大大降低了钻头、铣刀的磨损率，提高了刀具的使用寿命。本发明的加工工艺与现有的加工工艺相比，增加了精车内圆的工序，在一定程度上提高了内圆的几何精度和尺寸精度，并且内圆面5是加工兜孔3的基准表面，使兜孔3相互差有所提高，兜孔3的位置更加准确。同时本发明的加工工艺增加了粗铣兜孔3工序(粗铣给精铣留量0.2～0.25mm)，使精铣后的兜孔3尺寸及加工精度稳定，尺寸公差较小(尺寸公差在0.01～0.02之间)，并且兜孔3表面粗糙度得到有效保证，达到工艺技术要求。

采用数控加工中心机床代替现有的钻床实现兜孔3的加工，并且利用成形铣刀来完成兜孔3的粗铣和精铣工序，使保持架上位于同一端央的兜孔3锁口6经过一次装夹即可完成加工，兜孔3的加工精度得到了明显的提高，即兜孔3相互差原来达到0.15～0.25，现兜孔3相互差达到0.05～0.08；兜孔3等分差由原来的0.3～0.4达到现在的0.15～0.2；兜孔3表面粗糙度由原来的Ra2.5达到现在的Ra1.25；加工精度大概提高了2～3倍。

兜孔3的锁口6锥度为90度，由成形铣刀的刀头顶部来保证。

本发明的成形刀具也可加工其它类似(即与该兜孔3结构相似的保持架)的保持架兜孔3。

酸洗流程：来料检查及生产准备、上挂具、脱脂、热水洗、流动冷水洗、水膜连续检查、酸洗、流动冷水洗、明化、流动冷水洗、强力水冲洗、下挂、外观检查、一次脱水、二次脱水、冷风吹干、涂油、沥油、包装。

具体实施方式二：结合图1～图3说明本实施方式，步骤六中的粗铣加工工序中，成形铣刀的加工参数为：转速1500～2000r/min,进给量150～200mm/min，精铣加工工序中，成形铣刀加工参数：转速2000～2500r/min,进给量100～120mm/min。如此设计，发挥成形铣刀的加工特点及优越条件，粗铣加工转速较精铣低一些，且进给量比精铣大一些，这样可以去除大部分加工余量，为精铣加工打好加工基础，精铣加工采用高转速，小进给量降低保持架兜孔3的表面粗糙度，使其达到最好的加工效果，有效地保证工艺技术要求。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1～图3说明本实施方式，成形铣刀的刀头顶部为锥度为90度的圆台段。如此设计，成形铣刀的尺寸和几何形状直接影响保持架兜孔3的加工深度及锁口6尺寸的大小，其中，兜孔3的锁口6锥度由成形铣刀的刀头顶部来保证，兜孔3的尺寸通过在数控加工中心上的编程达到工艺要求，且本发明所采用的成形铣刀为带涂层铣刀，加工兜孔3时能够更有效的提高兜孔3的表面质量，使兜孔3尺寸及兜孔3锁口6尺寸稳定，同时也保证了锁角的形状，产品的合格率和生产效率都有大幅度提高。其它组成与连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1～3说明本实施方式，步骤五中进行的钻兜孔3工序和步骤六中进行的铣兜孔3工序中，进行钻、铣工序的工件100通过专用夹具固定装夹在数控加工中心机床上，所述专用夹具包括工件座10-1、盖板10-2及螺栓10-3，所述工件座10-1包括定位柱10-11及套装在定位柱10-11中部的定位环台10-12，定位柱10-11与定位环台10-12固接，定位环台10-12上沿其圆周方向开设有一个台阶通孔10-13和若干直通孔 10-14，工件100套装在定位柱10-11上部且通过盖板10-2及螺栓10-3压紧。如此设计，因推力球轴承保持架各兜孔3中，一部分兜孔3的锁口6在第一平面，另一部分的锁口6在第二平面，在进行钻、铣兜孔3工序时，先加工锁口6在第一平面上的兜孔3，然后将保持架反面装夹，通过定位销将保持架上一个已加工好的兜孔3与其正下方的定位环台10-12上的台阶通孔1-013定位，再利用盖板10-2及螺栓10-3将保持架压紧装夹在定位环台10-12上，加工其余兜孔3，用兜孔3定位保证相临两兜孔3之间的等分差要求，定位柱10-11的下部通过数控加工中心的三爪卡盘夹紧，工件(即保持架)的内圆面5与定位柱10-11配合，盖板10-2压住保持架，通过六角头螺栓10-3将工件锁紧并紧固，使其不能串动，利用此专用夹具，一次装夹即可完成兜孔3的钻、粗铣、精铣加工工序，装卸方便，有利于操作者调整，加工效率显著提高。保持架上所有兜孔3的中心轴线围成一个整圆，此整圆的中心轴线与保持架内圆的中心轴线的同轴度满足技术要求。其它组成与连接关系与具体实施方式三相同。