單列圓錐滾子軸承的制造工藝涵蓋原材料準備、套圈與滾子加工、熱處理、精密磨削、裝配與檢測等多個環節,其核心在于通過精確控制各環節參數,確保軸承具備高硬度、耐磨性及尺寸精度,具體工藝流程如下:
一、原材料準備與下料
選材
常用GCr15軸承鋼,其含碳量和鉻含量經過精確配比,確保軸承具備高耐磨性和硬度。
下料
將圓鋼按尺寸切割成坯料,長度誤差控制在±5mm以內,為后續鍛造提供精確的原材料。
二、套圈鍛造與初步成型
加熱
坯料加熱至1050-1100℃,使鋼材軟化,便于塑性變形。
鍛造
通過模鍛方式,將坯料鍛造成軸承套圈的初步形狀。鍛造過程中需反復鐓粗、拔長,以消除金屬內部缺陷,優化組織結構,提高致密度。
留加工余量
鍛造完成后,套圈外徑和內徑尺寸需預留3-5mm的加工余量,為后續車削和磨削提供空間。
三、粗車加工與尺寸初定
外圓車削
將外徑尺寸車削至比成品大1-1.5mm,圓柱度誤差控制在±0.05mm。
內孔車削
內孔尺寸車削至比成品小1-1.5mm,同軸度誤差不超過±0.03mm。
端面車削
保證端面平面度,表面粗糙度達到Ra6.3,為后續加工提供穩定的基準面。
四、熱處理強化性能
淬火
將套圈加熱至840-860℃,保溫30-40分鐘,使鋼材內部組織充分奧氏體化。隨后迅速油冷至60-80℃,形成馬氏體組織,硬度達到HRC60-62。
回火
淬火后套圈內部應力大,易開裂,需進行回火處理。加熱至150-180℃,保溫2-3小時,消除內應力,同時將硬度調整至HRC58-60,提高韌性。
五、精密磨削與尺寸精修
外圓磨削
使用陶瓷結合劑砂輪,尺寸精度控制在±0.002mm,表面粗糙度達到Ra0.8。
內孔磨削
采用樹脂結合劑砂輪,孔徑公差控制在±0.0015mm,圓柱度誤差不超過±0.001mm。
圓錐面磨削
使用專用圓錐磨床,通過調整砂輪角度和工作臺傾斜角度,保證圓錐面角度誤差在±2′以內,母線直線度誤差不超過±0.001mm。磨削過程中需充分冷卻潤滑,防止套圈表面燒傷。
六、滾子制造與精度控制
坯料切割
將軸承鋼棒料切成滾子長度的坯料。
粗磨外圓
使用無心磨床粗磨外圓,留0.2-0.3mm余量。
球面加工
通過成形砂輪磨削,保證滾子球面曲率半徑精度在±0.005mm。
熱處理
滾子需經過淬火回火處理,參數與套圈類似,但需根據滾子特性微調。
精磨外圓與球面
外圓尺寸公差控制在±0.001mm,表面粗糙度達到Ra0.4;球面表面粗糙度達到Ra0.2。
尺寸分組
精磨后的滾子需按直徑分組,同一組滾子直徑差不超過±0.0005mm,確保裝配時受力均勻。
七、裝配與最終檢測
清洗與涂脂
將套圈和滾子清洗干凈,去除油污和鐵屑,并在滾道表面涂一層薄薄的潤滑脂。
裝配保持架
將滾子按數量和間隔放入套圈滾道,壓入保持架,確保安裝到位且無歪斜松動。
密封性檢測
在軸承內部充入一定壓力氣體,放入煤油中觀察是否有氣泡冒出,確保密封性良好。
游隙檢測
使用專用游隙測量儀,檢測徑向游隙是否在規定范圍內(如內徑50mm軸承為0.01-0.03mm)。
防銹處理
檢測合格的軸承涂防銹油,用塑料薄膜包裹,裝入紙盒等待出廠。