張鵬濤，王 清，孟艷艷, ，李 雅

（1. 洛陽LYC軸承有限公司，河南 洛陽 471039；2. 航空精密軸承國家重點實驗室，河南 洛陽 471039）

1 前言

軸承成品的質(zhì)量，一方面取決于其零部件的質(zhì)量，另一方面也與裝配質(zhì)量有著密切關(guān)系。所以，要生產(chǎn)出高質(zhì)量的軸承產(chǎn)品，零部件的質(zhì)量不容忽視。

薄壁軸承套圈具有硬度高、壁薄、剛性低、易變形、加工質(zhì)量難以保證等特征，同時又要求具備高的尺寸精度和表面質(zhì)量，使得其加工和檢測成為軸承制造領(lǐng)域一個亟待攻克的技術(shù)難題[1-4]。一方面需要高精度的機床保證套圈的加工精度，另一方面又需要具備相應(yīng)檢測能力的儀器來檢驗產(chǎn)品質(zhì)量的符合性。

對于外徑≥300mm 的大型軸承，多采用測量尺和組合標(biāo)準(zhǔn)件相結(jié)合的檢測方法進行套圈內(nèi)、外滾道尺寸參數(shù)的綜合檢測，但是測量尺的測量精度有限，有時無法滿足產(chǎn)品精度要求。

基于現(xiàn)有機械式軸承測量儀器的測量原理，設(shè)計并定制內(nèi)、外滾道標(biāo)準(zhǔn)件，為大型薄壁軸承大批量加工提供了更為優(yōu)化的檢測方法，有效地控制了套圈滾道的加工過程，使軸承套圈尺寸參數(shù)測量精度與效率得到了提升，有力地保證了大型薄壁軸承套圈成品的合套率。同時，提高了生產(chǎn)效率，降低了能源消耗及工裝損耗，為企業(yè)降低了生產(chǎn)成本。

2 大型薄壁軸承套圈滾道尺寸檢測 方法

2.1 現(xiàn)行滾道尺寸參數(shù)測量方法

測量尺測量內(nèi)、外滾道參數(shù)的測量狀態(tài)如圖1 和圖 2 所示。

圖1 外滾道測量示意圖

圖2 內(nèi)滾道測量示意圖

測量時，以套圈的窄端面為基準(zhǔn)進行檢測，而加工基準(zhǔn)是套圈的寬端面，測量基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)的不一致性，使得滾道直徑的測量受端面加工誤差的影響，而不能得到真實的滾道直徑尺寸，進而不能有效指導(dǎo)后續(xù)加工過程的誤差調(diào)整。

同時，組合標(biāo)準(zhǔn)件的精度為±0.03mm，對于一些高精密的軸承無法滿足測量精度要求，需要尋求一種更為精準(zhǔn)的測量方式。

2.2 優(yōu)化后滾道尺寸參數(shù)測量方法

考慮到 2.1 的測量弊端，根據(jù)大型薄壁軸承產(chǎn)品圖和標(biāo)準(zhǔn)量具設(shè)計準(zhǔn)則，為被測薄壁套圈設(shè)計專用的外滾道尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)件。在外滾道檢測儀器 D713B 上實現(xiàn)了外滾道參數(shù)測量基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)的一致性，減小了外滾道直徑參數(shù)和角度的測量誤差，其對表測量狀態(tài)如圖 3 所示。

圖3 外滾道標(biāo)準(zhǔn)件對零位示意圖

根據(jù)大型薄壁軸承產(chǎn)品圖和標(biāo)準(zhǔn)量具設(shè)計準(zhǔn)則，設(shè)計了專用的內(nèi)滾道尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)件。在內(nèi)滾道檢測儀器 M789 上實現(xiàn)了內(nèi)滾道參數(shù)測量基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)的一致性，減小了內(nèi)滾道直徑參數(shù)和角度的測量誤差，其對表測量狀態(tài)如圖 4 所示。

圖4 內(nèi)滾道標(biāo)準(zhǔn)件測量示意圖

專用滾道標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計和使用為精確指導(dǎo)滾道后續(xù)加工提供了可靠的調(diào)整依據(jù)。

3 試驗研究

以 L555249 薄壁圓錐滾子軸承作為研究對象，該軸承屬于英制系列非標(biāo)產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品套圈結(jié)構(gòu)具有壁薄且高度低的特點，屬于超輕、超窄系列產(chǎn)品的范疇。分別使用 2.1 和 2.2中內(nèi)、外圈滾道尺寸參數(shù)測量方法檢測控制加工的軸承零件，對零件裝配后的成品合套率進行研究。

當(dāng)年一季度由 2.1 現(xiàn)行方法得到的成品合套率和同年二季度由 2.2 優(yōu)化方法得到的成品合套率的統(tǒng)計結(jié)果如圖 5 所示。

圖5 成品合套率

從圖 5 的數(shù)據(jù)可以看到套圈成品的合套率由現(xiàn)行的 71.5% 提高到了優(yōu)化后的 99% 以上，表明優(yōu)化后的測量方法可以有效地監(jiān)控大型薄壁圓錐滾子內(nèi)、外圈滾道的成品尺寸，提高內(nèi)、外圈的互換性，從而有效保證成品的合套率。

4 結(jié)束語

通過研究與分析現(xiàn)行的大型薄壁軸承套圈尺寸參數(shù)測量方法的弊端，優(yōu)化了內(nèi)、外滾道測量方法，設(shè)計定制內(nèi)、外滾道標(biāo)準(zhǔn)件，替代測量尺測量滾道參數(shù)。實現(xiàn)了測量基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)的一致性，消除了因端面制造誤差帶來的滾道尺寸測量誤差。很好地控制了軸承套圈的質(zhì)量，最終提高了軸承零件的裝配質(zhì)量與合套率。