丁天寶，王勁松

（1.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 鐵路軸承制造分廠,黑龍江 哈爾濱150036；2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 電機(jī)軸承分廠,黑龍江 哈爾濱150036）

1 前言

近年來隨著數(shù)控車床在軸承行業(yè)的普遍應(yīng)用，對(duì)軸承產(chǎn)品的車加工已經(jīng)產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的變革。利用數(shù)控機(jī)床車削圓錐內(nèi)滾道時(shí)，在車加工工藝圖紙中無法找到圓錐滾子軸承內(nèi)滾道走刀點(diǎn)的尺寸坐標(biāo)，需要根據(jù)工藝圖紙相關(guān)的幾何關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，或者通過CAD繪圖的自行標(biāo)注功能來確定需要的走刀點(diǎn)的尺寸坐標(biāo)。本文將敘述獲取這些尺寸坐標(biāo)的不同方法，并將其進(jìn)行對(duì)比，以選擇最好的方法。

2 數(shù)控車床加工圓錐內(nèi)滾道存在的問題

圓錐滾子軸承內(nèi)滾道車加工完成圖的主要尺寸見圖1。

圖1 32038X/02車加工完成圖

由圖1 和圖2 可知，圓錐軸承內(nèi)滾道如根據(jù)原圖紙（圖1）進(jìn)行數(shù)控加工，加工產(chǎn)品時(shí)只按規(guī)定的現(xiàn)有尺寸進(jìn)行設(shè)備調(diào)試。在調(diào)試過程中需多次用標(biāo)準(zhǔn)件、溝位置樣板等對(duì)加工出的產(chǎn)品進(jìn)行校驗(yàn)，直至加工出的產(chǎn)品達(dá)到工藝要求為止。用這種加工方法做首件，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下，且容易產(chǎn)生廢品。

3 走刀點(diǎn)尺寸坐標(biāo)的確定方法

針對(duì)上述方法存在的問題，根據(jù)圓錐內(nèi)滾道的特點(diǎn)，對(duì)尺寸標(biāo)注進(jìn)行了改進(jìn)，見圖2。將圖2 中標(biāo)注的5個(gè)尺寸經(jīng)過計(jì)算或畫圖確定，編入到加工程序中，數(shù)控機(jī)床即可一次加工出要求尺寸，省時(shí)省力，提高效率。

圖2 32038X/02數(shù)控車加工內(nèi)滾道時(shí)走刀點(diǎn)尺寸

M——大擋斜面與滾道交點(diǎn)處直徑尺寸，

N——基面擋邊最厚處尺寸，

P——小擋邊斜面與滾道交點(diǎn)處直徑尺寸，

O——P點(diǎn)處向左偏移2mm處直徑尺寸（2mm為刀補(bǔ)），

Q——小擋邊內(nèi)外徑斜坡處與非基面交點(diǎn)處直徑尺寸。

3.1 手工計(jì)算方法

根據(jù)車工工藝圖的尺寸標(biāo)注，根據(jù)幾何關(guān)系推導(dǎo)出走刀點(diǎn)尺寸坐標(biāo)，推導(dǎo)過程略。

3.2 EXCEL表格計(jì)算法

針對(duì)手工計(jì)算方法存在的問題，對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，利用EXCEL表格的計(jì)算功能，將根據(jù)幾何關(guān)系推算出的走刀點(diǎn)計(jì)算公式和某型號(hào)軸承的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入EXCEL表格，得出需要的結(jié)果。

3.3 CAD制圖法

采用CAD制圖，根據(jù)圓錐滾子軸承內(nèi)套的工藝規(guī)定的現(xiàn)有尺寸繪制出相應(yīng)的工藝圖，然后使用CAD中的自行標(biāo)注功能即可以尋找到數(shù)控車加工現(xiàn)有圓錐軸承內(nèi)滾道走刀點(diǎn)需要的參考尺寸。

3.4 三種計(jì)算方法對(duì)比

手工計(jì)算方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，容易出錯(cuò)，且每加工一種新型號(hào)的產(chǎn)品都需要重新計(jì)算一次，重復(fù)勞動(dòng)，枯燥乏味。

每種型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)圓錐內(nèi)滾道計(jì)算方法均相同，利用EXCEL表格，將計(jì)算公式編好，然后輸入所需型號(hào)的軸承相關(guān)尺寸，即可得到需要的尺寸。此種方法省時(shí)省力，結(jié)果準(zhǔn)確，不會(huì)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤。

利用CAD制圖法量取尺寸，每加工一種新型號(hào)軸承，就要重新制圖量取尺寸，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低。

綜合以上三種方法的比較，EXCEL表格計(jì)算法被認(rèn)為是最簡單、效率最高的計(jì)算方法，目前車工使用的就是這種方法。

4 EXCEL表格計(jì)算法舉例

圓錐軸承內(nèi)套參數(shù)符號(hào)見表1，數(shù)控走刀點(diǎn)計(jì)算圖見圖3。根據(jù)圖3 三角函數(shù)關(guān)系可以計(jì)算出走刀點(diǎn)尺寸。

線段E’A’J’K’L’為數(shù)控刀走點(diǎn)，見圖3。

表1 圓錐軸承內(nèi)套參數(shù)符號(hào)

圖3 數(shù)控走刀點(diǎn)計(jì)算圖

結(jié)合圖1、2、3 可知，

（注：其中B、C、E、G、H、K、M、I、H、J尺寸及D、L、F角度均為已知。）

在電子表格中嵌入計(jì)算公式，內(nèi)容如下。

A——型號(hào)，

B——驗(yàn)證點(diǎn)處中心徑尺寸/mm，

C——測量點(diǎn)橫向尺寸/mm，

D——滾道角度/ rad，

E——大擋邊高度/mm，

F——大擋邊角度/rad，

G——基面到小擋邊尖點(diǎn)尺寸/mm，

H ——內(nèi)外徑尺寸/mm，

I ——大擋邊到小擋邊油溝尺寸/mm，

J ——小擋邊尖點(diǎn)尺寸/mm，

K——幅高/mm，

L ——小擋邊角度/rad，

M ——大擋邊油溝直徑尺寸/mm，

N—— 大擋邊尖點(diǎn)尺寸/mm，

O ——2mm處內(nèi)滾道直徑尺寸/mm，

P ——小頭油溝處直徑尺寸/mm，

Q——小頭外倒角處尺寸/mm。

注：在計(jì)算中所有角度的應(yīng)用均需要化為弧度后使用。

由于電子表格中已經(jīng)嵌入相關(guān)公式，只需要輸入A-L相關(guān)列下的對(duì)應(yīng)的尺寸參數(shù)，即可以自動(dòng)計(jì)算出M、N、O、P、Q對(duì)應(yīng)的走刀點(diǎn)尺寸。

以32038X/02 為例，輸入相關(guān)數(shù)值即可以自動(dòng)求出走刀點(diǎn)尺寸，見表2。

表2 32038X/02軸承內(nèi)滾道相關(guān)數(shù)值

由此可見，采用電子表格可以把所有圓錐軸承內(nèi)套制成相應(yīng)的表格用于生產(chǎn)，達(dá)到一勞永逸的效果。

5 結(jié)束語

通過電子表格中嵌入數(shù)控車床加工圓錐軸承內(nèi)滾道走刀點(diǎn)的參數(shù)計(jì)算公式，將分廠所用數(shù)控設(shè)備加工的圓錐軸承內(nèi)滾道尺寸用電子表格的方式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果用于生產(chǎn)后，與傳統(tǒng)計(jì)算方法比較，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確、操作方便、效率高，可以達(dá)到一勞永逸的效果，且明顯提高生產(chǎn)率。