轴承套圈端面圆弧槽、装滚子缺口加工刀具改进

张永刚，张少林，张玉玲,2

(1.洛阳LYC轴承有限公司 ，河南 洛阳 471039；2.航空精密轴承国家重点实验室，河南 洛阳 471039)

在轴承套圈车加工过程中，有些类型的轴承套圈需要加工端面圆弧槽或者装滚子缺口，原加工方式是根据产品圆弧槽或缺口直径的大小选用相应的铣刀。存在问题有：1)需要的铣刀规格比较多(φ20～100 mm)，铣刀尺寸不合适时需要再修磨；2)铣刀价格较贵；3)对于直径比较大的圆槽或者缺口，由于加工时铣刀与产品接触面积大，铣刀受到的抗力大，容易引起加工面振动，影响产品加工质量，甚至会由于产品移动造成废品。为此，根据铣床加工特点重新设计制作锥形刀杆，再装上机夹刀杆，实现套圈端面圆弧槽和装滚子缺口的加工。

1 刀杆设计

1.1 刀杆及刀具

设计制作长度为250 mm、直径为φ45 mm、尾部为莫氏锥度5的锥形刀杆(图1)，在刀杆前部插出20mm×20mm的方孔，选取MDPNN2020K15中置刀杆(图2)和55°的DNMG150612刀片组合成车制刀具(图3)。采用该刀具在卧式铣床上车制端面圆槽，在立式铣床上车制装滚子缺口，加工原理如图4所示。

图1 新设计的锥形刀杆结构图

图2 刀具

图3 新设计制作的刀具装配图

图4 改进后的车加工原理图

1.2 改进中置刀杆

由于受锥形刀杆粗细和MDPNN2020K15中置刀杆刀头压盖的限制，目前的刀具只能适用于圆槽直径φ80 mm以上产品的加工。为此，又重新选取了SDNCN2020K11中置刀杆(图5)，取消刀头压盖，使中置刀杆可以回缩一部分，扩大圆槽和缺口的加工范围，改进后的刀杆可以加工圆槽直径φ50 mm以上的产品，能够满足大部分圆槽和缺口的加工需求。

图5 改进后的刀具

2 使用效果

以加工FCD6896310/P6/02为例，其外径φ379 mm，高度156.2 mm，每端面需要铣8个φ100 mm、深3.2 mm的圆槽，两面共16个圆槽，该批产品为1 000件。改进前用φ100 mm的铣刀铣端面槽，由于接触面积大，加工时产品容易松动，加工20件产品就出现8件产品由于最后一道工序而报废。改用新设计制作的刀具车端面圆槽，通过调整铣床转速和托盘移动速度来控制加工表面质量，没有再出现废品，刀具费用也大大降低，产品质量完全符合工艺要求，达到了预期目的。

3 结束语

通过几个型号的试验加工，改进后刀具能够完全满足套圈端面圆弧槽和装滚子缺口的加工，实现了以车代铣。一方面，避免了原铣刀由于没有合适规格需要修磨的问题，且通过伸缩机夹刀杆，可以加工直径φ50 mm以上任意尺寸的圆槽，有效降低了产品加工刀具费用；另一方面，在加工过程中由于是点接触，相比原来铣刀的面接触，铣刀受到的抗力大大降低，避免了加工过程中由于抗力过大造成的加工面振动、表面质量达不到工艺要求等问题，提高了生产效率和效益；此外，通过调整铣床转速和托盘移动速度，可以控制车制圆槽的进刀量和速率，保证圆槽和缺口表面粗糙度Ra≤2 μm，提高了产品加工质量。