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(wèn)題的提出

一直以來(lái)，我公司加工的 QJ 類(lèi)型四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈車(chē)工和磨工操作者對(duì)滾道測(cè)量結(jié)果存在爭(zhēng)議，磨工操作者經(jīng)常反饋車(chē)工后內(nèi)圈滾道留量偏小。通過(guò)對(duì)比車(chē)工、磨工滾道測(cè)量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)同一個(gè)規(guī)格同一件產(chǎn)品，磨工測(cè)量結(jié)果比車(chē)工測(cè)量結(jié)果約小 0.2～0.3 mm，存在測(cè)量誤差[1]。

以 QJ220 內(nèi)圈為例，車(chē)工、磨工測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表 1。品、造成質(zhì)量事故，嚴(yán)重影響軸承出產(chǎn)率。因此對(duì) QJ 類(lèi)型四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈滾道直徑測(cè)量問(wèn)題進(jìn)行原因分析勢(shì)在必行。

表1 QJ220 內(nèi)圈滾道直徑測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 mm

2 問(wèn)題出現(xiàn)的原因及解決辦法

2.1 原因分析

2.1.1 車(chē)工和磨工內(nèi)圈滾道測(cè)量基準(zhǔn)不一致，詳見(jiàn)圖 1

圖1 車(chē)工、磨工測(cè)量基準(zhǔn)示意圖

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

2.1.2 車(chē)工、磨工滾道測(cè)量位置不一致

車(chē)工按照《向心及角接觸球軸承車(chē)工圖設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定車(chē)工滾道測(cè)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(chē)削測(cè)量位置到滾道接觸點(diǎn)之間縱向坐標(biāo)

磨工測(cè)量位置為滾道接觸點(diǎn)位置，具體車(chē)工、磨工滾道測(cè)量位置示意圖見(jiàn)圖 2。

圖2 車(chē)工、磨工滾道測(cè)量位置示意圖

2.1.3 車(chē)工、磨工滾道測(cè)量方法及選用滾道標(biāo)準(zhǔn)件不一致

內(nèi)圈滾道測(cè)量方法分別依據(jù)車(chē)工圖紙和產(chǎn)品圖紙確定，按照?qǐng)D紙規(guī)定的測(cè)量基準(zhǔn)、測(cè)量位置進(jìn)行測(cè)量，具體測(cè)量方法如下：

車(chē)工滾道直徑測(cè)量方法[2]：

采用測(cè)量?jī)x器為橫行表臺(tái)，按照?qǐng)D紙規(guī)定測(cè)量位置調(diào)整橫行表臺(tái)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(duì)表（見(jiàn)示意圖 3）。

圖3 車(chē)工滾道標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)表示意圖

測(cè)量?jī)?nèi)圈滾道時(shí)，將車(chē)工大端面朝下和橫行表臺(tái)臺(tái)面接觸，測(cè)量表尖指在滾道直徑上，轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈并找到滾道直徑尺寸最大點(diǎn)完成測(cè)量（見(jiàn)示意圖 4）。

圖4 車(chē)工滾道測(cè)量示意圖

磨工滾道直徑測(cè)量方法：

采用測(cè)量?jī)x器為外徑測(cè)量?jī)x D914，用標(biāo)準(zhǔn)滾道自選樣圈對(duì)表[3]。標(biāo)準(zhǔn)滾道自選樣圈從產(chǎn)品中選出，送檢計(jì)量部門(mén)由專(zhuān)業(yè)計(jì)量人員進(jìn)行鑒定。

測(cè)量時(shí)，將小頭端面朝下和 D914 外徑儀器臺(tái)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(cè)量（見(jiàn)示意圖 5）。

圖5 磨工滾道測(cè)量示意圖

綜上所述，QJ 類(lèi)四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈滾道測(cè)量存在誤差主要有測(cè)量基準(zhǔn)、測(cè)量部位、測(cè)量?jī)x器、對(duì)表用標(biāo)準(zhǔn)件四個(gè)影響因素。采用排除法對(duì)影響因素逐條進(jìn)行分析。

首先針對(duì)測(cè)量基準(zhǔn)、測(cè)量?jī)x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?chē)工端面尺寸散差控制在 0.03 mm 以?xún)?nèi)，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響不大；橫行表臺(tái)和 D914 外徑測(cè)量?jī)x在測(cè)量原理上一樣，都是測(cè)量滾道直徑徑向方向最大尺寸，可以排除測(cè)量?jī)x器原因。

其次針對(duì)測(cè)量部位，磨工測(cè)量時(shí)測(cè)量部位可和車(chē)工測(cè)量部位保持一致，影響因素可消除。

最后針對(duì)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(chē)加工完的內(nèi)圈。在橫向表臺(tái)儀器上，按照車(chē)工圖紙規(guī)定測(cè)量位置及尺寸進(jìn)行對(duì)表測(cè)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(duì)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(chē)加工產(chǎn)品之間存在端面差，在測(cè)量車(chē)加工產(chǎn)品時(shí)采用墊塞尺進(jìn)行端面補(bǔ)償。例如車(chē)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(tái)之間消除端面差（見(jiàn)示意圖 6），測(cè)量的結(jié)果和表 1 一致，仍然存在 0.2～0.3 mm 的測(cè)量誤差。

圖6 磨加工標(biāo)準(zhǔn)滾道樣圈對(duì)表示意圖

從以上現(xiàn)象基本可以確定，對(duì)表用標(biāo)準(zhǔn)件為影響內(nèi)圈滾道直徑測(cè)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(duì)表時(shí)表尖受力方向和量塊垂直，左右兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)在一條直線上。當(dāng)測(cè)量產(chǎn)品時(shí)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(gè)測(cè)點(diǎn)不在一條直線上從而產(chǎn)生測(cè)量誤差，表尖受力方向見(jiàn)圖 7。

圖7 表尖受力示意圖

從圖 7 中可以看出，測(cè)量表尖受和滾道相垂直的一個(gè)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(duì)表和測(cè)量時(shí)測(cè)量高度不一致出現(xiàn)測(cè)量誤差。

磨工測(cè)量時(shí)，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(duì)表和測(cè)量時(shí)受力方向一致，不存在對(duì)表和測(cè)量時(shí)測(cè)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(lèi)型四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈滾道直徑尺寸測(cè)量的原因，為了解決這一問(wèn)題，根據(jù)磨工滾道樣圈制作車(chē)工用自選滾道樣圈。經(jīng)過(guò)多次跟蹤驗(yàn)證，車(chē)工、磨工測(cè)量誤差基本控制在 0.03 mm 以?xún)?nèi)，從根本上解決了問(wèn)題，效果良好。測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表 2。

表2 QJ220 內(nèi)圈滾道直徑測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 mm

3 小結(jié)

車(chē)工滾道自選樣圈的制作給車(chē)工、磨工帶來(lái)了極大的方便，解決了 QJ 類(lèi)型四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈長(zhǎng)久以來(lái)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(chē)工過(guò)程中所有表尖受力不一致情況，從根本上提高了 QJ 類(lèi)型四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈滾道質(zhì)量。