王 曼

（瓦房店軸承集團(tuán)特種精密軸承有限責(zé)任公司，遼寧 瓦房店 116300）

1 問題的提出

一直以來，我公司加工的 QJ 類型四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈車工和磨工操作者對滾道測量結(jié)果存在爭議，磨工操作者經(jīng)常反饋車工后內(nèi)圈滾道留量偏小。通過對比車工、磨工滾道測量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)同一個規(guī)格同一件產(chǎn)品，磨工測量結(jié)果比車工測量結(jié)果約小 0.2～0.3 mm，存在測量誤差[1]。

以 QJ220 內(nèi)圈為例，車工、磨工測量數(shù)據(jù)見表 1。品、造成質(zhì)量事故，嚴(yán)重影響軸承出產(chǎn)率。因此對 QJ 類型四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈滾道直徑測量問題進(jìn)行原因分析勢在必行。

表1 QJ220 內(nèi)圈滾道直徑測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 mm

2 問題出現(xiàn)的原因及解決辦法

2.1 原因分析

2.1.1 車工和磨工內(nèi)圈滾道測量基準(zhǔn)不一致，詳見圖 1

圖1 車工、磨工測量基準(zhǔn)示意圖

從圖 1 中可以看出，車工以內(nèi)圈大端面 B 面為測量基準(zhǔn)，磨工以內(nèi)圈小端面 A 面為測量基準(zhǔn)，滾道直徑尺寸測量結(jié)果受內(nèi)圈端面尺寸及散差影響。

2.1.2 車工、磨工滾道測量位置不一致

車工按照《向心及角接觸球軸承車工圖設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定車工滾道測量位置：H=B-P +X +△B/2，其中：

B——成品端面寬度

P——成品內(nèi)圈滾道接觸點(diǎn)距離

△B——端面磨量

X——車削測量位置到滾道接觸點(diǎn)之間縱向坐標(biāo)

磨工測量位置為滾道接觸點(diǎn)位置，具體車工、磨工滾道測量位置示意圖見圖 2。

圖2 車工、磨工滾道測量位置示意圖

2.1.3 車工、磨工滾道測量方法及選用滾道標(biāo)準(zhǔn)件不一致

內(nèi)圈滾道測量方法分別依據(jù)車工圖紙和產(chǎn)品圖紙確定，按照圖紙規(guī)定的測量基準(zhǔn)、測量位置進(jìn)行測量，具體測量方法如下：

車工滾道直徑測量方法[2]：

采用測量儀器為橫行表臺，按照圖紙規(guī)定測量位置調(diào)整橫行表臺儀器兩側(cè)表尖和頂尖高度，保證在同一條水平線上；

選用標(biāo)準(zhǔn)量塊為標(biāo)準(zhǔn)件，按照滾道直徑尺寸dic組配并用標(biāo)準(zhǔn)量塊對表（見示意圖 3）。

圖3 車工滾道標(biāo)準(zhǔn)件對表示意圖

測量內(nèi)圈滾道時，將車工大端面朝下和橫行表臺臺面接觸，測量表尖指在滾道直徑上，轉(zhuǎn)動內(nèi)圈并找到滾道直徑尺寸最大點(diǎn)完成測量（見示意圖 4）。

圖4 車工滾道測量示意圖

磨工滾道直徑測量方法：

采用測量儀器為外徑測量儀 D914，用標(biāo)準(zhǔn)滾道自選樣圈對表[3]。標(biāo)準(zhǔn)滾道自選樣圈從產(chǎn)品中選出，送檢計量部門由專業(yè)計量人員進(jìn)行鑒定。

測量時，將小頭端面朝下和 D914 外徑儀器臺面接觸，表尖指在滾道接觸點(diǎn)位置及附近，旋轉(zhuǎn)內(nèi)圈找到滾道直徑最大尺寸完成滾道直徑尺寸測量（見示意圖 5）。

圖5 磨工滾道測量示意圖

綜上所述，QJ 類四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈滾道測量存在誤差主要有測量基準(zhǔn)、測量部位、測量儀器、對表用標(biāo)準(zhǔn)件四個影響因素。采用排除法對影響因素逐條進(jìn)行分析。

首先針對測量基準(zhǔn)、測量儀器，根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)判定不是主要影響因素。因?yàn)檐嚬ざ嗣娉叽缟⒉羁刂圃?0.03 mm 以內(nèi)，對測量結(jié)果影響不大；橫行表臺和 D914 外徑測量儀在測量原理上一樣，都是測量滾道直徑徑向方向最大尺寸，可以排除測量儀器原因。

其次針對測量部位，磨工測量時測量部位可和車工測量部位保持一致，影響因素可消除。

最后針對標(biāo)準(zhǔn)件，為了便于確定標(biāo)準(zhǔn)件是否為主要影響因素，選取 QJ220 一件滾道車加工完的內(nèi)圈。在橫向表臺儀器上，按照車工圖紙規(guī)定測量位置及尺寸進(jìn)行對表測量，不同的是分別采用標(biāo)準(zhǔn)量塊和標(biāo)準(zhǔn)滾道自選樣圈進(jìn)行對表。

由于標(biāo)準(zhǔn)滾道樣圈為端面、滾道終磨工序后鑒定，與車加工產(chǎn)品之間存在端面差，在測量車加工產(chǎn)品時采用墊塞尺進(jìn)行端面補(bǔ)償。例如車工、磨工端面存在 0.2 mm 差距，選用 0.1 mm 塞尺放置在產(chǎn)品大端面與橫行表臺之間消除端面差（見示意圖 6），測量的結(jié)果和表 1 一致，仍然存在 0.2～0.3 mm 的測量誤差。

圖6 磨加工標(biāo)準(zhǔn)滾道樣圈對表示意圖

從以上現(xiàn)象基本可以確定，對表用標(biāo)準(zhǔn)件為影響內(nèi)圈滾道直徑測量的主要因素。

從標(biāo)準(zhǔn)件形狀并結(jié)合表尖受力方向進(jìn)行分析，采用標(biāo)準(zhǔn)量塊對表時表尖受力方向和量塊垂直，左右兩個測量點(diǎn)在一條直線上。當(dāng)測量產(chǎn)品時表尖受產(chǎn)品滾道形狀影響表尖向上傾斜，導(dǎo)致左右兩個測點(diǎn)不在一條直線上從而產(chǎn)生測量誤差，表尖受力方向見圖 7。

圖7 表尖受力示意圖

從圖 7 中可以看出，測量表尖受和滾道相垂直的一個力F，使表尖向上從A點(diǎn)傾斜到B點(diǎn)，而右側(cè)支撐點(diǎn)未發(fā)生變化，左右兩側(cè)不在同一高度，導(dǎo)致對表和測量時測量高度不一致出現(xiàn)測量誤差。

磨工測量時，因標(biāo)準(zhǔn)自選滾道樣圈從產(chǎn)品中選出并鑒定，表尖在對表和測量時受力方向一致，不存在對表和測量時測量位置不一致現(xiàn)象。

2.2 解決辦法

從以上分析中找到影響 QJ 類型四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈滾道直徑尺寸測量的原因，為了解決這一問題，根據(jù)磨工滾道樣圈制作車工用自選滾道樣圈。經(jīng)過多次跟蹤驗(yàn)證，車工、磨工測量誤差基本控制在 0.03 mm 以內(nèi)，從根本上解決了問題，效果良好。測量數(shù)據(jù)見表 2。

表2 QJ220 內(nèi)圈滾道直徑測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 mm

3 小結(jié)

車工滾道自選樣圈的制作給車工、磨工帶來了極大的方便，解決了 QJ 類型四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈長久以來因?yàn)闈L道留量產(chǎn)生糾紛的情況，且通用性強(qiáng)、舉一反三，適合車工過程中所有表尖受力不一致情況，從根本上提高了 QJ 類型四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈滾道質(zhì)量。