摘 要：軸承是一種用在軸上的零件，能夠有效減少摩擦，加大軸旋轉的潤滑度，在減少軸與支撐之間的磨損方面貢獻很大。一般調心球軸承由內圈以及外圈構成，其中外圈的主要作用為支撐，使球心滾動體實現低摩擦轉動或滑動。調心球軸承的主要特點為具有一定的調心功能，與自動調心球功能相一致。使用專用車床對自調心球軸承的外圈進行倒角時，可能會出現毛刺。它會影響熱處理后磨削的外圈的質量，并且在組裝軸承時鋼球會刮擦，從而影響旋轉的靈活性和自調心性能。針對該問題，通過分析外圈與倒角加工之間的關系，調整加工順序并改變加工方法，避免了倒角毛刺的發生。

　　關鍵詞：調心球;軸承加工;車加工;優化策略

　　前言

　　調心球軸承是將外圈滾道加工成球形并在內圈上具有兩個深溝滾道的雙列球軸承，具有調心性能。這類軸承主要用于無法保證與雙支撐軸和雙軸承孔嚴格同軸的零件，這些軸承在載荷下易于彎曲，但內圈的中心線和中心線的相對傾角不超過3度。由于其結構特性，有許多因素會影響質量。在組裝過程中會發生諸如旋轉不靈活和對中性能低下之類的質量問題，在嚴重的情況下可能會達到誤差百分之十以上甚至更高。這些不合格的產品必須再次拆卸和修理，在某些情況下，由于不合格的修理而產生了廢物，這浪費了人力和物力。因此，有必要分析零件原因并采取相應措施。

　　調心球軸承加工難點

　　硬度高

　　大多數軸承需要在熱處理后進行機加工，通常是硬化鋼，硬度通常在HRC55-65左右，度較高，現有工具難以加工且工具磨損嚴重。

　　存在連續和斷續加工工況

　　大型軸承工件在熱處理后會產生很大的變形，在加工過程中會出現間歇性的工序中斷現象，并容易產生崩刀狀況。

　　表面光潔度要求高

　　一些軸承對表面光潔度有很高的要求，這只能通過磨削技術來實現，加工效率低，加工成本高。

　　二、調心球軸承外圈工藝改進分析

　　(一)預防調心球外圈倒刺以及凸起的方法

　　調心球軸承的外溝道是球面，但是在外邊緣處滾道產生倒角毛刺，這種突起會影響自動調心球軸承的自動調心性能，甚至無法調節，并且當軸承旋轉時，帶有突起的一側會在鋼球中產生摩擦阻力，從而加速磨損。產生這種現象的原因是，砂輪的厚度很薄，并且砂輪在凹槽的邊緣很快被消耗掉了。如果砂輪的厚度小于外圈的寬度，則凹槽的邊緣會磨損并膨脹。為消除此缺陷，厚度大于外圈寬度的砂輪應為1-1.5mm。由于外環槽的邊緣像刀一樣鋒利，因此磨刀石很快被消耗，如果不及時拋光，則外環槽的邊緣不會被拋光并膨脹。響應于該問題，可以調整修整次數并且可以增加修整器補償量，從而可以及時地對鈍的砂輪進行修整[1]。

　　(二)調心球軸承外圈直徑尺寸的測量

　　自調心球軸承在外圈上有球形滾道，在內圈上有雙滾道，并且軸承具有調心性能。因此，即使在主軸被加載和彎曲，或者由于機械加工和安裝錯誤而使軸承內圈的軸相對于外圈的軸線傾斜時，也可以確保機械裝置的正常操作。自調心球軸承外圈通道的檢查方法與深溝球軸承外圈通道的檢查方法基本相同。區別在于，自調心球軸承必須檢查內徑和內徑的變化。外圈通道在單個軸向平面上。特別是超大型調心球軸承的外圈笨重，因此在測量過程中很難攜帶，因此通常是固定的，內徑百分表可測量球面直徑外圈通道的大小。由于超大軸承圈的尺寸較大，溫度的影響非常明顯。因此，必須保持產品、標準零件和測量儀器的溫度基本相同，以減少由這三種形狀之間的差異和線性膨脹系數引起的誤差。特別是，標準件在傳動中起著重要的作用。因此，應定期檢查以確保準確性。

　　(三)減少外圈球面誤差方法

　　在軸承加工的過程中，球面的中心位置不能與理論中心位置完全匹配，并且可能存在一些誤差，這可以通過檢測外圈的寬度差來完全控制。在M7675B磨床的兩端加工外圈，并且可以將差異控制在很小的范圍內(0.015毫米以內)。過去總是使用位置模板來測量外圈球體的中心位置，并且將樣本分為最大極限尺寸和最小極限尺寸。當用球體的最大極限位置測量外部通道時，有一個位置模板，在模板的內部附近有一個“光隙”，反之亦然，在外面有一個“光隙”。依靠目視檢查會出現重大錯誤;若是儀器測量，球體中心位置的誤差可以控制在一定的范圍里面。

　　(四)保證球面曲率半徑的方法

　　自調心球的軸承外圈通道是一個弧形球面，這種設計的最基本目的是使軸承的內圈更好地對準外圈。盡管這是一個設計理論概念，但在實際的處理和生產中仍然存在某些錯誤。其中，不正確的配對是最常見的問題之一。在測量對角線差時，大多數制造商通常使用測量手槍表的方法。操作的主要原理是保持手槍表靜止不動，通過搖晃外圈進行測量，并將對角線差嚴格控制在合理范圍內。同時，必須確保球面曲率的均勻性，以便將誤差控制在最低技術要求之內，并且在加工產品之前必須完全完成砂輪的修整操作。在加工過程中應盡可能保證砂輪修整器，并對其進行調整以提高加工效率和產品質量。

　　三、幾種調心球軸承外圈車加工磨削方式

　　(一)擺動磨削

　　研磨機可以繞豎直工件的軸線在水平方向上以一定角度來回擺動。工件通道的圓弧表面的形狀是通過工件相對于旋轉砂輪的擺動而形成的。除了在磨削過程中旋轉外，工件還圍繞通道的中心點來回擺動，并且砂輪以高速旋轉，實現徑向進給運動，直到工件尺寸合格為止[2]。

　　(二)切人磨削

　　圓弧修整器把砂輪的外緣修成所需的圓弧半徑，然后用已成型的砂輪進入 溝道進行磨削，即可磨削成所需要的圓弧溝道。從磨削原理分析得知，砂輪的幾 何形狀決定了套圈的幾何質量。

　　(三)智能檢測線

　　智能檢測線是現今軸承外圈加工中常用的檢測手段，檢測線由一系列視覺系統引導，桁架機械手完成自動處理和自動卸載。線掃描相機和二維碼掃描儀可準確識別內圈和外圈的唯一碼，同時使用高精度的氣浮平臺和多傳感器融合技術來準確地測量檢測參數。該檢測線實現了高精度與高智能化的檢測，并通過SPC分析進行了質量在線管理，從而完全降低了生產成本，提高了檢測效率和產品質量[3]。

　　機械論文投稿刊物：軸承(月刊)創刊于1958年，由洛陽軸承研究所主管、主辦，是中國軸承行業唯一國內外公開發行的軸承科技及其應用期刊，是中文核心期刊、中國科技核心期刊、中國學術期刊(光盤版)入編期刊、中國核心期刊(遴選)數據庫收錄期刊，機械工業優秀期刊。

　　結語

　　現如今，零件制造業越來越趨向于智能化，我國許多大型軸承公司正在積極致力于創新和升級智能制造,許多企業通過智能轉型獲得的收益超出了預期，智能制造的發展已成為所有軸承企業的共識。無論是企業生產還是我們的設計，工藝改進都是當務之急，基于數字技術的軸承加工工藝優化可以看作是我們提供數字和智能服務的最佳切入點。基于工藝的頂級設計使智能車間不僅限于模型和數據的虛擬顯示，而且可以充分探索車間的最大效率和價值，并獲得資源最佳分配方案。

　　參考文獻：

　　劉延峰.探究雙列調心球軸承機械化裝球裝置[J].建筑工程技術與設計,2020,(23):3388.

　　宋海濤,曲瓊,劉明輝,等.套圈傾斜對角接觸球軸承動態特性的影響[J].軸承,2020,(9):15-21.

　　楊金才,左鵬輝,李超強,等.圓錐滾子軸承沖壓保持架尺寸參數對軸承性能的影響分析[J].軸承,2020,(4):31-34.

　　作者：趙余莉