非標準圓柱滾子軸承凸臺對稱度測量方法改進

朱 霞，陳淑杰，張 艷

（1.哈爾濱軸承集團公司 小型球軸承分廠，黑龍江 哈爾濱 150036；2.哈爾濱軸承集團公司 質(zhì)量控制部，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

某型非標準圓柱滾子軸承在端面上有定位凸臺。使用過程中，對該凸臺的對稱度、平面度有著非常嚴格的工藝要求，而分廠對該項目的測量手段保證不了工藝要求，為此對測量系統(tǒng)和測量方法進行了改進，提高了測量精度和生產(chǎn)效率，降低了廢品，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

2 軸承結(jié)構(gòu)特點及現(xiàn)狀分析

2.1 軸承結(jié)構(gòu)特點

該型圓柱滾子軸承在外圈端面上加工出一個定位凸臺（見圖1），對稱性工藝要求為0.015mm，凸臺幅高：3mm～5mm,該類型軸承在使用時需要凸臺（D面、C面）與電動機機體定位環(huán)上的凹臺兩側(cè)面連接固定，因此對凸臺的尺寸精度、幾何精度和形位公差有著嚴格的要求。

2.2 現(xiàn)狀分析

在日常生產(chǎn)過程中對兩凸臺的內(nèi)、外直徑尺寸檢測只需要用游標卡尺就能保證（凸臺內(nèi)、外直徑公差均為±0.03mm,而游標卡尺的測量精度為0.02mm,使用帶儀表的游標卡尺測量讀數(shù)很容讀出，同時凸臺內(nèi)、外徑與電機凹臺為間隙配合），D面、C面檢測手段是使用外徑千分尺對凸臺進行測量，外徑千分尺的測量誤差為0.001mm,能夠滿足測量要求，但是由于凸臺幅高過短，只有3mm～5mm,從圖中 2 可以看出，外徑千分尺測點2與測點3雖然能夠與凸臺接觸，但是接觸部位非常小，圖2 中編號1件在測量時與軸承外圈端面容易發(fā)生干涉，測點2、測點3與凸臺寬度不能有效保證平行（測點2、測點3與凸臺寬度方向是點接觸），同時測量過程中檢測人員在使用外徑千分尺時每測量一次手的力量不同，測量取得的數(shù)值不一致，雖然采取多點測量取平均值且操作人員和檢驗人員自檢和互檢，仍達不到工藝要求，同時對稱性用外徑千分尺檢測也無法達到規(guī)定要求。外徑千分尺、游標卡尺示意圖見圖2。

圖1 某型圓柱軸承結(jié)構(gòu)特點

圖2 外徑千分尺、游標卡尺示意圖

3 新方法簡介

為了保證凸臺對稱性達到工藝文件要求，減少廢品的產(chǎn)生，對測量系統(tǒng)和測量方法重新進行了設(shè)計和安裝。在G903儀器底座上固定一個工字架（見圖3），工字架的平行差要求為0.008mm，平面度要求為0.005mm，將工件兩凸臺同時架在工字架平面上（兩凸臺的側(cè)面在數(shù)控鏜床上進行加工，兩凸臺內(nèi)、外直徑在數(shù)控車床上加工），在軸承外圈另一端面放置一直角鐵，直角邊與軸承另一端面完全接觸，這樣就能保證軸承外圈在測量時固定不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在工件外徑（外徑為終磨尺寸，以此作為定位基準）上安裝一塊千分表，工件前后運動找到最大值。

以某型號圓柱滾子軸承加工為例：軸承外徑尺寸：Φ60mm，凸臺寬度為：6mm，工字架高度：50mm，凸臺D面到外徑最大點的尺寸為工字架高度+軸承外圈二分之一直徑+二分之一凸臺幅高，即：50+60/2+6/2=83mm,用83mm的高度標準塊對表，在工件外徑（外徑為終磨尺寸，以此作為定位基準）上安裝一塊千分表，工件前后運動找到最大值。然后進行測量把外圈D面放置在工字架上得到一個讀數(shù)為83.20mm，然后用同樣的方法測量到C面到外徑的尺寸為83.20mm，也就是留量為0.40mm。磨削時分多次進行，首先磨削C面（磨量為0.10mm）,磨削后進行測量，校準機床進給量與測量系統(tǒng)的符合性是否一致，再用同樣方法磨削D面（磨量為0.10mm），C、D兩面同時進行第一次粗磨后在測量系統(tǒng)上檢測尺寸和對稱性，以便在二次磨削時準確調(diào)整機床進給量，（為不使C、D兩面在加工和測量中混淆，在D面一側(cè)的滾道內(nèi)涂上紅色作為記號。）循環(huán)進行多次磨削多次測量直至加工到工藝要要求的尺寸為止，加工時采用邊對稱磨削邊測量的方法使其C、D兩面尺寸差始終不大于0.015mm，既保證了工件對稱度的要求，同時根據(jù)每次測量尺寸來調(diào)整機床上的進給機構(gòu)，控制磨削尺寸，采取邊磨削邊測量的加工方法，保證了凸臺的寬度和對稱度的精度要求。

圖3 某型軸承凸臺測量裝置

4 應(yīng)用效果

改進后的測量方法經(jīng)過一年來的實際應(yīng)用，操作者對該種方法的方便、快捷非常認可，檢驗人員對工件加工質(zhì)量和一次交檢合格率也十分認可，減少了廢品數(shù)量，該測量方法已推廣到其他類型的軸承，解決了帶定位槽軸承的檢測難題，取得了良好的效果，目前此種改進已得到全面推廣使用。

對某1型和某2型圓柱滾子軸承進行對稱度測量，（用外徑千分尺和改進后測量儀器分別測量100套）統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表1。

表1 測量方法改進前后對稱度合格率對比統(tǒng)計表

通過試驗數(shù)據(jù)可以看出，用改進后的測量方法對套圈對稱度進行測量，合格率均為100%，比原方法分別提高了6%和7% ，生產(chǎn)效率明顯提高。

5 結(jié)束語

通過對測量系統(tǒng)和測量方法進行改進、調(diào)整，既方便又準確地測出凸臺不對稱的尺寸和需要磨削的余量，且提高了檢驗的準確性，大大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了磨削廢品，節(jié)約了材料和資金。