肖國(guó)偉 ，段緒寬 ，劉英學(xué)

（1.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 福利工廠，黑龍江 哈爾濱 150036；2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 精密軸承制造分公司，黑龍江 哈爾濱 150036；3.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 研發(fā)中心，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

調(diào)心滾子軸承內(nèi)圈滾道的車加工兩滾道位置的控制，是車加工完一側(cè)滾道，用滾道位置樣板檢查單側(cè)滾道的位置合格后，翻幅車削另一側(cè)滾道，也用同一方法檢查其位置，可見滾道位置樣板的精度是影響滾道位置的加工精度和檢測(cè)判斷的關(guān)鍵。現(xiàn)有樣板尺寸標(biāo)注和采用的參數(shù)有不合理之處，也使計(jì)算公式比較繁瑣，需要進(jìn)行改進(jìn)。

2 車工滾道位置樣板的設(shè)計(jì)和使用

車加工內(nèi)滾道位置樣板是用來檢測(cè)內(nèi)圈的單滾道的形狀位置的樣板，車加工工藝要求的滾道形狀位置相關(guān)的基本尺寸有：R、di、K±Δ、T、α、a、b，尺寸標(biāo)注如圖1 所示。圖中：R—滾道公稱曲率半徑，

di—測(cè)量點(diǎn)處滾道直徑尺寸，

K±Δ—滾道尺寸測(cè)量點(diǎn)的位置范圍，

K—工藝圖標(biāo)住的滾道直徑尺寸測(cè)量點(diǎn)到端面的距離，

Δ—測(cè)量點(diǎn)位置允許誤差，

圖1 車加工內(nèi)滾道單側(cè)位置圖

T—兩滾道R中心公稱距離，

α—成品規(guī)定的接觸角，

a—擋邊寬度，

h—中擋邊（內(nèi)外徑d1）的寬度。

滾道位置樣板對(duì)滾道位置的測(cè)量方法如圖2所示，即用樣板的基面靠緊內(nèi)圈一側(cè)端面，用樣板的弧形部分檢測(cè)另一側(cè)弧形滾道的位置。滾道位置樣板測(cè)量的是滾道的弧形母線相對(duì)測(cè)量基準(zhǔn)端面的位置，它實(shí)際反映的是滾道R中心與樣板弧形部分的曲率半徑R中心相對(duì)位置。

圖2 滾道位置樣板測(cè)量示意圖

在檢查時(shí)判斷方法是：滾道R與滾道位置樣板大范的R相比較內(nèi)側(cè)有間隙或吻合（圖2 左側(cè)所示），滾道R與樣板小范的R相比較外側(cè)有間隙或吻合（圖2 右側(cè)所示），認(rèn)為滾道R的位置合格。如果滾道R與樣板大范的R相比較外側(cè)有間隙或滾道R與滾道位置樣板小范的R相比較內(nèi)側(cè)有間隙則認(rèn)為滾道位置不合格。

3 現(xiàn)有滾道位置樣板的尺寸標(biāo)注和計(jì)算方法

現(xiàn)有滾道位置樣板的尺寸標(biāo)注如圖3a所示，滾道位置樣板的設(shè)計(jì)是根據(jù)車加工工藝圖給出的如圖1 所示各尺寸參數(shù)進(jìn)行的，根據(jù)測(cè)量原理繪制出幾何圖形，輸入有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和尺寸標(biāo)注?，F(xiàn)有樣板R弧形部分位置的標(biāo)注是標(biāo)注在弧形上一點(diǎn)處，其大范位置b=K+Δ（圖2 左側(cè)）；小范位置M=K-Δ(圖2 右側(cè))，每個(gè)產(chǎn)品型號(hào)的滾道位置樣板需設(shè)計(jì)的尺寸及計(jì)算公式如下：

圖3 滾道位置樣板兩種設(shè)計(jì)方法對(duì)比圖

式中：A、E為常數(shù)通常取20～30mm，da=d1-2〔｛R2-（a+δ）2｝1/2-｛R2-（B/2-h/2+δ）2｝1/2〕，δ=（T-B）/2。

4 現(xiàn)有標(biāo)注和計(jì)算方法存在的缺陷

（1）滾道位置樣板的尺寸標(biāo)注完全依照車加工工藝圖標(biāo)注的尺寸制定，其中M、b的尺寸是依照K±Δ確定，而K的尺寸是依據(jù)產(chǎn)品圖規(guī)定的接觸點(diǎn)的延伸位置（沿接觸角方向）制定的，該尺寸標(biāo)注的是虛設(shè)點(diǎn)對(duì)端面的距離，是車加工時(shí)作為測(cè)量滾道直徑尺寸的測(cè)點(diǎn)的位置，與滾道形狀和位置無(wú)直接關(guān)系，M、b的尺寸增加了尺寸計(jì)算和標(biāo)注。

（2）滾道位置樣板測(cè)量的是滾道的弧形母線相對(duì)端面的位置，是將樣板靠緊一側(cè)端面后檢測(cè)樣板的弧形部與滾道弧形母線的吻合程度（見圖2），在檢查滾道時(shí)M、b點(diǎn)的位置是無(wú)法確定的點(diǎn)。

（3）在樣板的制作和檢查時(shí)M、b點(diǎn)的位置也是無(wú)法確定的點(diǎn)，需另行計(jì)算樣板弧形的曲率半徑中心相對(duì)定位基準(zhǔn)的位置，才能制作樣板弧形部分。

5 改進(jìn)方法

滾道位置樣板改進(jìn)的尺寸計(jì)算和標(biāo)注方法如圖3b所示，對(duì)不同產(chǎn)品型號(hào)的樣板需標(biāo)注的尺寸如下：G、L、L1、L2、W、H、R、Tmin、Tmax。

其中G、L、L1、L2、W、H的計(jì)算同上，對(duì)樣板弧形部分位置，小范側(cè)采用滾道半徑R中心距離測(cè)量基準(zhǔn)面的最小允許值Tmin/2+B/2；大范側(cè)的弧形部分位置，采用滾道半徑R中心距離測(cè)量基準(zhǔn)端面最大允許值Tmax/2+B/2。

6 改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

（1）取消樣板弧形上的虛點(diǎn)M、b、g的尺寸標(biāo)注和計(jì)算，用樣板弧形半徑R中心相對(duì)測(cè)量基準(zhǔn)端面位置的標(biāo)注代替，可更準(zhǔn)確定地確定滾道位置樣板弧形部分的位置，符合滾道位置樣板制作要求。

（2）現(xiàn)有機(jī)床加工滾道時(shí)要調(diào)整和控制的主要尺寸是滾道半徑R母線及其中心位置和滾道直徑尺寸，滾道位置樣板要檢查的是滾道半徑R與樣板弧形部分的吻合程度。改進(jìn)后的樣板設(shè)計(jì)和尺寸標(biāo)注方法符合對(duì)滾道檢測(cè)的要求。

（3）減少了3個(gè)計(jì)算和3個(gè)虛設(shè)點(diǎn)的尺寸標(biāo)注，使得樣板的設(shè)計(jì)計(jì)算直觀簡(jiǎn)便。

7 結(jié)束語(yǔ)

從上述對(duì)比中可見，在對(duì)調(diào)心滾子軸承車加工用滾道位置樣板的設(shè)計(jì)，最好不要選擇工藝圖中的虛設(shè)點(diǎn)，而選擇與滾道弧形位置及滾道位置樣板的形狀和制作有關(guān)的尺寸進(jìn)行標(biāo)注，如圖3b 所示，可使樣板的設(shè)計(jì)計(jì)算、制作和使用直觀簡(jiǎn)便。