新型號(hào)：6207
所屬類型：深溝球軸承
品牌：NACHI
| 產(chǎn)品參數(shù) | |
| 新型號(hào) | 6207 |
|---|---|
| 舊型號(hào) | 207 |
| 品牌 | NACHI |
| 分類 | 深溝球軸承 |
| 內(nèi)徑 | 35mm |
| 外徑 | 72mm |
| 厚度 | 17mm |
| 重量 | 0.288kg |
東莞市西力軸承有限公司
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SKF SI17C
23.同心套concentriclockingcollar
安裝在外球面軸承寬內(nèi)圈上的鋼圈，有頂絲旋入內(nèi)圈上的孔里并與軸接觸。 1. 前言
精密球軸承在軍、民產(chǎn)品中都有廣泛的運(yùn)用。由于技術(shù)封鎖等原因，國(guó)內(nèi)精密球軸承市場(chǎng)處于供不應(yīng)求的局面，甚至在一些緊密球軸承領(lǐng)域處于空白狀態(tài)。如何制造精度高、經(jīng)久耐用的球軸承一直是國(guó)內(nèi)、國(guó)際廣大軸承廠家乃至科研機(jī)構(gòu)努力解決的難題之一。
美國(guó)UGS公司出品的UG軟件是一款集CAD/CAM/CAE于一身的三維CAD軟件。其中包含零件設(shè)計(jì)、二維工程圖、零件加工和仿真以及有限元分析等模塊。通過(guò)模塊之間的無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)了零件的三維信息在設(shè)計(jì)、數(shù)控加工以及有限元分析模塊之間的共享，具有設(shè)計(jì)修改方便，更新迅速等特點(diǎn)。
在本文中，我們以一種高精度球軸承內(nèi)圈的磨削加工為例，通過(guò)UG對(duì)其進(jìn)行三維造型，然后進(jìn)行必要的有限元分析，確定種合理的加工工藝。終采用數(shù)控外圓磨床通過(guò)數(shù)控插補(bǔ)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度球軸承的磨削生產(chǎn)，并且通過(guò)UG軟件編制了數(shù)控磨削程序。該球軸承內(nèi)圈尺寸如圖1所示，從圖中可以看到，該零件具有很高的尺寸公差和形位公差要求，都在μm級(jí)以內(nèi)，而且表面粗糙度要求也很高，在Ra0.2μm以內(nèi)。
2. 球軸承插補(bǔ)磨削原理及其幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題
球軸承插補(bǔ)磨削原理如圖2所示。工件坐標(biāo)系由X、Z軸構(gòu)成，工件旋轉(zhuǎn)軸為Z軸，工件徑向?yàn)閄軸。砂輪帶圓角，繞著自身徑向旋轉(zhuǎn)。通過(guò)磨床X、Z軸插補(bǔ)對(duì)圓弧段AB進(jìn)行磨削，完成球軸承內(nèi)圈外球面的磨削。整個(gè)過(guò)程與數(shù)控車床進(jìn)行球面車削類似，不同之處在于外圓磨在圓弧段AB插補(bǔ)磨削的過(guò)程中砂輪繞自身軸旋轉(zhuǎn)。在對(duì)圓弧段AB進(jìn)行磨削時(shí)，為了在第二象限磨削時(shí)避開(kāi)工件干擾，砂輪軸需要旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，角度α大小由B點(diǎn)所處的位置通過(guò)相切關(guān)系計(jì)算得出。
通過(guò)以上分析知道，通過(guò)數(shù)控插補(bǔ)即可完成球面的磨削，所以只要磨床傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度高，數(shù)控系統(tǒng)的誤差控制在輪廓允許誤差范圍之內(nèi)，就可以磨削出符合要求的高精密球軸承 [1]。其他的關(guān)鍵問(wèn)題就是球軸承磨削裝夾工裝、磨削過(guò)程中砂輪的損耗補(bǔ)償、數(shù)控程序的編制以及環(huán)境溫度控制等等。
2.1磨削裝夾的確定
考慮到球軸承零件的尺寸要求，該零件的裝夾方式有兩種：預(yù)置工藝夾頭和芯軸裝夾。如圖3所示。這種裝夾方式的大缺點(diǎn)就是在夾持工件時(shí)會(huì)因夾持力產(chǎn)生變形。為了考察夾持力對(duì)工件變形的影響，采用UG自帶的結(jié)構(gòu)有限元模塊對(duì)該球軸承的受力進(jìn)行了分析。首先對(duì)球軸承的毛坯進(jìn)行三維造型，其三維造型如圖4所示。在進(jìn)行分析之前對(duì)工件受力邊界條件以及受力面積進(jìn)行了簡(jiǎn)化。分析后的工件的變形如圖5所示。從圖中可以看出，在正常裝夾力的作用下，工件大處（接觸面）的變形只有7.504X10-5mm，球軸承內(nèi)圈部分基本上沒(méi)有變形。從理論上論證了采用工藝卡頭的可行性。
圖3 球軸承內(nèi)圈磨削工藝夾頭
圖4 帶工藝夾頭球軸承
圖5 工藝夾頭受力分析
由于零件形位公差要求嚴(yán)格，通過(guò)比較兩種裝夾方式的優(yōu)缺點(diǎn)，采用預(yù)置工藝夾頭的方式來(lái)對(duì)零件進(jìn)行裝夾。
2.2砂輪損耗的補(bǔ)償
砂輪損耗以及砂輪損耗的補(bǔ)償也是在磨削中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在磨削的過(guò)程中，砂輪的圓弧段與球軸承接觸，導(dǎo)致砂輪磨損嚴(yán)重磨損，以致球軸承的外形呈橢圓形。要解決這個(gè)問(wèn)題，就要采取措施減少砂輪的磨損，或者在每一次磨削后對(duì)砂輪進(jìn)行修整，保證其外形的一致性。通過(guò)機(jī)床的修整功能來(lái)實(shí)現(xiàn)砂輪的實(shí)時(shí)修整以及損耗補(bǔ)償。通過(guò)編制程序，讓機(jī)床在砂輪每完成一次磨削就對(duì)其進(jìn)行修整，并設(shè)定修整量，記錄并在數(shù)控程序中進(jìn)行補(bǔ)償。
2.3數(shù)控程序的編制
在編制數(shù)控程序之前，要熟悉機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)以及坐標(biāo)系的設(shè)定。該機(jī)床的的坐標(biāo)以及編成方式與采用法拉克數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控車床一樣，因此在編制程序的時(shí)候，按照法拉克系統(tǒng)的程序格式編制即可。在UG中，利用造好的三維模型，進(jìn)入加工模塊，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，即可生成刀具軌跡文件，然后用法拉克后處理器進(jìn)行后置處理成為法拉克格式的數(shù)控代碼，即可進(jìn)行加工。編程界面如圖6所示。
圖6 UG數(shù)控編程界面
2.4溫度控制
在加工一般尺寸精度的工件時(shí)，溫度的變化給工件帶來(lái)終尺寸的影響很小，因此一般都可以忽略。但是當(dāng)所加工的零件尺寸精度要求很高時(shí)，環(huán)境溫度對(duì)工件尺寸精度的影響就大，因此對(duì)環(huán)境溫度的控制至關(guān)重要。因此，采用UG中的有限元模塊，模擬環(huán)境溫度變化對(duì)球軸承外形的影響。設(shè)定加工環(huán)境溫度20o，所加載的溫度負(fù)荷為1o，觀察溫度變化1o對(duì)工件外形產(chǎn)生的影響。在20 o條件下，溫度變化1o引起的工件大變形位于工藝夾頭上面，為2.502E-4mm，球軸承球體上面變形量在1.6E-4~ 2.0E-4mm之間。在此基礎(chǔ)上，溫度每增加一度，工件變形量也相應(yīng)成倍增長(zhǎng)。因此，為了保證工件的外形尺寸能夠達(dá)到要求，需要對(duì)加工過(guò)程中的環(huán)境溫度進(jìn)行控制。
3. 磨削實(shí)例
在實(shí)例加工中，采用軸承鋼作為球軸承材料。砂輪采用φ25X30的砂輪，砂輪圓角R3，磨削主軸轉(zhuǎn)速60000rpm，在本加工中使用40000rpm，C軸轉(zhuǎn)速400rpm，冷卻方式為水冷，加工環(huán)境溫度控制在20±1 o。圖七為采用這種方法進(jìn)行磨削得到的球軸承內(nèi)圈，采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行各個(gè)尺寸的計(jì)量。結(jié)果顯示，通過(guò)這種方法得到的尺寸精度基本滿足圖紙要求。
4. 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)UG軟件對(duì)球軸承進(jìn)行造型并進(jìn)行前期的有限元分析，確定了通過(guò)數(shù)控外圓磨床數(shù)控插補(bǔ)完成球軸承的磨削。并且通過(guò)UG進(jìn)行溫度有限元分析，控制影響球軸承尺寸精度的關(guān)鍵因素。制造出來(lái)的球軸承基本滿足圖紙的尺寸以及表面粗糙度要求，滿足使用要求。1外觀特點(diǎn)
振動(dòng)專用軸承：
A.滾動(dòng)體直徑加大，滾動(dòng)體長(zhǎng)度加大。
B.保持架由外圈擋邊引導(dǎo)滾子，減少對(duì)滾子的作用力。
C.采用內(nèi)圈擋邊引導(dǎo)滾子，改善滾子運(yùn)轉(zhuǎn)。
D.圓柱滾子軸承保持架采用整體式結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度大大提高。
E.調(diào)心軸承外徑設(shè)計(jì)有油槽油孔，潤(rùn)滑效果好。
普通軸承：
A.滾子體直徑和滾動(dòng)體長(zhǎng)度均小。
SKF SY50TF.鍛造：鍛造過(guò)程中若產(chǎn)生過(guò)燒、過(guò)熱、內(nèi)裂成網(wǎng)狀碳化物等都會(huì)降低套圈的韌性和強(qiáng)度。所以必須始終嚴(yán)格控制加工溫度、循環(huán)加熱和鍛后散熱條件(如噴霧冷卻)等，特別是地較大品種套圈終鍛后，溫度在700℃以上的，不得堆積擺放。
2.熱處理：對(duì)熱處理設(shè)備密切監(jiān)控是車間一項(xiàng)重要工作。
監(jiān)測(cè)設(shè)備的可靠性。對(duì)儀表、熱電偶等重要溫控器具須密切監(jiān)控，確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠；對(duì)誤差超標(biāo)的要及時(shí)更換，嚴(yán)禁帶病運(yùn)行。
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的記錄。必須恢復(fù)各熱處理設(shè)備的溫度記錄裝置，以便對(duì)設(shè)備工作全過(guò)程(夜班為重點(diǎn))實(shí)業(yè)有效監(jiān)控，使熱處理質(zhì)量具有較強(qiáng)的可追溯性，杜絕虛假記錄和隨意性，同時(shí)為ISO9000質(zhì)量體系提供完整的數(shù)據(jù)資料。
淬火冷卻條件。為解決中大型品種軸承套圈軟點(diǎn)等缺陷，應(yīng)測(cè)定淬火油的成分和性能，不合要求的要預(yù)以更換，以快速淬火油替代，以增強(qiáng)淬為介質(zhì)淬透能力，改善淬火冷卻條件。
嚴(yán)格回火工藝。針對(duì)斷裂現(xiàn)象發(fā)生較多的品種，在其套圈粗磨后進(jìn)行二次回火，這樣既可進(jìn)一步穩(wěn)定套圈的組織和尺寸，又可減沁磨削應(yīng)力，改善磨削變質(zhì)層性能。近期已對(duì)22328/02及22236/02兩個(gè)品種實(shí)行二次回火工藝，有待售后跟蹤反饋驗(yàn)證。
3.磨削工序的監(jiān)控。成品軸承套圈不允許有磨削燒傷和磨削裂紋存在，特別是內(nèi)圈改錐度的配合面上不得有燒傷。套圈若酸洗后應(yīng)進(jìn)行全檢，剔出燒傷產(chǎn)品，嚴(yán)重?zé)齻牟荒芊敌藁蚍敌薏缓细竦膽?yīng)予報(bào)廢，不允許有磨削燒傷的套圈進(jìn)入裝配工序。
4.標(biāo)識(shí)管理，鋼材入庫(kù)后到套圈磨削前，各工序必須嚴(yán)格管理，嚴(yán)格區(qū)分GCr15和GCr15SiMn兩種不同材質(zhì)材料和產(chǎn)品。
三、套圈過(guò)載斷裂和疲勞斷裂的可能性同時(shí)存在，特別是服役條件差的軸承(如22328等)。對(duì)套圈斷裂現(xiàn)象的研究，不僅要從材料和生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷這些角度去考慮，還要對(duì)軸承零件的結(jié)構(gòu)尺寸、加工測(cè)量手段、加工工藝、軸承服役條件等因素進(jìn)行研究分析。
1.軸承結(jié)構(gòu)和服役條件。不同的結(jié)構(gòu)適合不同的服役條件；軸承零件結(jié)構(gòu)不同其加工工藝就不盡相同，也就影響到其質(zhì)量。因此我們應(yīng)開(kāi)發(fā)新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，以適應(yīng)不同的服役條件，并可在軸承使用說(shuō)明上注明其適合的服役條件或性能，以方便客戶的選擇。
2.加強(qiáng)工藝研究，改善加工工藝，提高加工質(zhì)量，減少加工中產(chǎn)生缺陷的可能性。如在熱處理上，對(duì)較大品種內(nèi)外圈，盡量用中下限淬火加熱溫度，適應(yīng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間，來(lái)提高合金化濃度，增加馬氏體的斷裂強(qiáng)度，并在保證質(zhì)量的前提下選用較高的回火溫度以增強(qiáng)工件的沖擊韌性。
3.改進(jìn)加工監(jiān)測(cè)手段，促進(jìn)加工質(zhì)量的改進(jìn)。如改進(jìn)流通道曲率位置的監(jiān)測(cè)，提高軸承裝配后的整體性能，改善軸承工作狀況。1.精密塑料軸承
精密塑料軸承，比傳統(tǒng)塑料軸承的精密度與公差有所改進(jìn)。整體采用適于精密加工的材料制內(nèi)外環(huán)， 滾動(dòng)體及保持架，在保持塑料軸承傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，可應(yīng)用于精密及較高速運(yùn)轉(zhuǎn)工況。一般內(nèi)外環(huán)材料采用POM，PPS，或PEEK，保持架采用玻璃纖維增強(qiáng)的尼龍66(RPA66-25)，或PEEK，滾動(dòng)體為玻璃球，不銹鋼球或陶瓷球。
2.耐腐蝕塑料軸承
針對(duì)不同應(yīng)用工況有多種材料解決方案，即使在嚴(yán)酷的酸/堿/鹽/溶劑/油/氣體/海水侵蝕中仍能運(yùn)轉(zhuǎn)自如， 保證理想的耐用性及預(yù)期壽命。
3.抗酸堿塑料軸承
HDPE,PE,UHMWPE材料已證明能用于相對(duì)較弱的酸堿交叉環(huán)境(30%的CuCl2溶液和30%NaOH溶液測(cè)試OK),強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境下可使用PVDF及PTFE材料,其中PTFE可用于所有濃酸及濃堿場(chǎng)合,包括HF及發(fā)煙硫酸硝酸(98%以上)等.
4.耐高溫塑料軸承
PVDF,PTFE(Teflon),PPS(聚苯硫醚),PEEK(聚醚醚酮),PI（聚醚酰亞胺）等均證明是制作高溫塑料軸承的理想材料，其中PI可在長(zhǎng)期溫度290℃的環(huán)境下使用，短期耐溫可達(dá)350℃.是所有已知工程塑料中高溫性能好的一種。
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