圆柱滚子倒角精加工工艺改进
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国外滚子倒角形状如图 １ａ所示，倒角与外径 面素线呈圆滑过渡。国内某公司加工的圆柱滚子 倒角形状如图 １ｂ所示，轴承承载时，滚子倒角与 外径面素线 交 界 处 的 尖 点 与 滚 道 接 触，产 生 应 力 集中，存在轴承滚道疲劳剥落的风险。
倒角与外径面素线不能圆滑过渡以及不能进一步 提高加工精 度 的 问 题，与 机 床 厂 联 合 研 制 了 切 入 式倒角磨床。采用金刚石滚轮对砂轮进行成形修 整，金刚石滚轮的设计要考虑滚子倒角半径、倒角 圆弧与外径面素线相切形状以及倒角坐标尺寸等 因素。修整后的砂轮界面轮廓以及磨削倒角的示 意图如图 ２所示，其中 Ｒ为倒角圆弧半径。
ＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｎＦｉｎｉｓｈｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＣｈａｍｆｅｒｏｆＣｙｌｉｎｄｒｉｃａｌＲｏｌｌｅｒｓ
ＷＡＮＧＹｅ，ＷＡＮＧＹｕｈｏｎｇ，ＨＡＮＴｉｎｇｈｅ，ＷＡＮＧＴａｏ
（ＡＥＣＣＨａｒｂｉｎＢｅａｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ１５００２５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄｆｏｒｃｈａｍｆｅｒｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｒｏｌｌｅｒｓ，ａｎｄｔｈｅｓｗｉｎｇｈｅａｄｇｒｉｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒ ｒｏｌｌｅｒｓｉｓｃｈａｎｇｅｄｔｏｐｌｕｎｇｅｇｒｉｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｉｎｔｅｒｃｒｏｓｓｓｔａｔｅｂｅｔｗｅｅｎｃｈａｍｆｅｒｏｆｒｏｌｌｅｒｓａｎｄｇｅｎｅｒａｔｒｉｘｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉ ｃａｌｓｕｒｆａｃｅｉｓｃｈａｎｇｅｄｔｏｔａｎｇｅｎｔｓｔａｔｅｂｙｄｅｓｉｇｎｉｎｇｄｉａｍｏｎｄｒｏｌｌｅｒｆｏｒｄｒｅｓｓｉｎｇａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｇｒｉｎｄｉｎｇｓｈａｐｅｆｏｒｃｈａｍ ｆｅｒ．Ｔｈｅｆｉｎｉｓｈｉｎｇｉｓａｄｄｅｄａｆｔｅｒｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｃｈａｍｆｅｒｔｏｆｏｒｍｓｍｏｏｔｈｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｈａｍｆｅｒａｎｄｏｕｔｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｓｕｒ ｆａｃｅ，ｔｈｕｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍａｃｈｉｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｒｏｆｉｌｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｒｏｌｌｅｒｓ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｕｎｂａｌａｎｃｅｄｒｏｔａｔｉｏｎｏｆｒｏｌｌｅｒｓａｎｄｓｔｒｅｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎａｔｔｈｅｊｕｎｃｔｉｏｎｏｆｃｈａｍｆｅｒａｎｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｕｒｆａｃｅ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇ；ｃｈａｍｆｅｒ；ａｃｃｕｒａｃｙ；ｐｒｏｆｉｌｅ；ｄｉａｍｏｎｄｒｏｌｌｅｒ；ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ
１ 圆柱滚子倒角传统加工方式
倒角加工 滚子传统加工工艺为：切断（或冲压成形）→软
磨外径面→软磨端 面 → 车 两 端 倒 角 → 热 处 理 → 硬 串倒角→粗磨外径面→粗磨端面→酸洗→除氢→ 细磨外径面→精研端面→精磨外径面→探伤→终 磨外径面→精研外径面→超精外径面。
倒角对外径面素线的跳动值为 ４０μｍ以上， 倒角对称度为 ０．３～０．６ｍｍ。国外样件倒角对外 径面素线的跳动值小于 ５μｍ，倒角对称度为 ０．１～ ０．２ｍｍ，存在很大差距。
（中国航发哈尔滨轴承有限公司，哈尔滨 １５００２５）
摘要：对圆柱滚子倒角磨削原理进行分析，将滚子倒角摆头式磨削加工改为切入式磨削加工。通过修磨用金刚 石滚轮的设计，改善倒角磨削加工形状，使滚子倒角与外径面素线由相割状态改为相切状态，并在倒角磨削加 工后增加光饰加工，使倒角与外径面素线形成圆滑过渡，从而提高滚子倒角加工精度和轮廓精度，改善滚子运 转不平衡和倒角与外径面素线交界处应力集中现象，提高轴承的使用寿命。 关键词：圆柱滚子轴承；倒角；精度；轮廓；金刚石滚轮；光饰 中图分类号：ＴＨ１３３．３３＋２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１０００－３７６２（２０１９）１０－００１５－０４
·１６·
《轴承》２０１９．№．１０
从倒角工 艺 流 程 和 加 工 精 度 可 以 看 出，倒 角 加工在热处 理 工 序 之 前，由 于 车 削 加 工 设 备 精 度 低，后续还有 外 径 面、端 面 的 多 次 循 环 磨 削 加 工， 倒角尺寸偏差、倒角跳动、倒角对称性得不到有效 控制。 "! 倒角轮廓形状
航空发动机主轴的圆柱滚子轴承工况复杂， 润滑条件差，转速高。轴承在 ｄｎ值高于 ２．０×１０６ ｍｍ·ｒ·ｍｉｎ－１条件下工作时，其滚子处于高速公 转和自转状态，若滚子动不平衡量较大，在高速运 转过程中可能导致滚子回转失稳，使滚子偏斜和端 面异常磨损，造成故障。ＸＸ１０发动机轴承 Ｎｏ．４支 点轴承曾多次出现滚子端面磨损故障。滚子形心 和质心 不 一 致 是 造 成 滚 子 运 转 不 平 衡 的 根 本 原 因。滚子形状简单且端面和外径面的加工精度要 求极高，不会 产 生 问 题；但 倒 角 加 工 精 度 不 高，倒 角轴向坐标 与 径 向 坐 标 尺 寸 不 一 致，同 一 组 滚 子 倒角轮廓 存 在 形 状 误 差。 因 此，滚 子 倒 角 尺 寸 及 轮廓形状的差异是导致滚子形心和质心不一致， 滚子运转 不 平 衡 的 首 要 原 因。 另 外，如 果 滚 子 倒 角与素线的 过 渡 不 圆 滑，工 作 时 滚 子 倒 角 与 素 线 交 界处会产生应力集中，造成滚子倒角边缘和套
收稿日期：２０１９－０５－０２；修回日期：２０１９－０５－２５
百度文库
圈滚道边缘早期剥落，导致轴承失效，制约着轴承 工作可靠 性 和 使 用 寿 命 的 提 高。 目 前，国 内 圆 柱 滚子倒角精度和形状与国外相比仍存在一定的差 距，文中从滚 子 倒 角 加 工 精 度 和 轮 廓 精 度 两 方 面 进行分析，对滚子倒角加工工艺进行改进。
ＩＣＳＮＳ４Ｎ１１０－０１０１４－８３／７Ｔ６Ｈ２ Ｂ轴ｅａ承ｒｉｎ ｇ２２００１１９９年，Ｎ１ｏ０．期１０ １５－１８，５７ ＤＯＩ：１０．１９５３３／ｊ．ｉｓｓｎ１０００－３７６２．２０１９．１０．００５
圆柱滚子倒角精加工工艺改进
王晔，王玉红，韩亭鹤，王涛
倒角与外径面素线不能圆滑过渡以及不能进一步 提高加工精 度 的 问 题，与 机 床 厂 联 合 研 制 了 切 入 式倒角磨床。采用金刚石滚轮对砂轮进行成形修 整，金刚石滚轮的设计要考虑滚子倒角半径、倒角 圆弧与外径面素线相切形状以及倒角坐标尺寸等 因素。修整后的砂轮界面轮廓以及磨削倒角的示 意图如图 ２所示，其中 Ｒ为倒角圆弧半径。
ＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｎＦｉｎｉｓｈｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＣｈａｍｆｅｒｏｆＣｙｌｉｎｄｒｉｃａｌＲｏｌｌｅｒｓ
ＷＡＮＧＹｅ，ＷＡＮＧＹｕｈｏｎｇ，ＨＡＮＴｉｎｇｈｅ，ＷＡＮＧＴａｏ
（ＡＥＣＣＨａｒｂｉｎＢｅａｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ１５００２５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄｆｏｒｃｈａｍｆｅｒｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｒｏｌｌｅｒｓ，ａｎｄｔｈｅｓｗｉｎｇｈｅａｄｇｒｉｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒ ｒｏｌｌｅｒｓｉｓｃｈａｎｇｅｄｔｏｐｌｕｎｇｅｇｒｉｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｉｎｔｅｒｃｒｏｓｓｓｔａｔｅｂｅｔｗｅｅｎｃｈａｍｆｅｒｏｆｒｏｌｌｅｒｓａｎｄｇｅｎｅｒａｔｒｉｘｏｆｃｙｌｉｎｄｒｉ ｃａｌｓｕｒｆａｃｅｉｓｃｈａｎｇｅｄｔｏｔａｎｇｅｎｔｓｔａｔｅｂｙｄｅｓｉｇｎｉｎｇｄｉａｍｏｎｄｒｏｌｌｅｒｆｏｒｄｒｅｓｓｉｎｇａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｇｒｉｎｄｉｎｇｓｈａｐｅｆｏｒｃｈａｍ ｆｅｒ．Ｔｈｅｆｉｎｉｓｈｉｎｇｉｓａｄｄｅｄａｆｔｅｒｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｃｈａｍｆｅｒｔｏｆｏｒｍｓｍｏｏｔｈｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｈａｍｆｅｒａｎｄｏｕｔｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｓｕｒ ｆａｃｅ，ｔｈｕｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍａｃｈｉｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｒｏｆｉｌｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｒｏｌｌｅｒｓ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｕｎｂａｌａｎｃｅｄｒｏｔａｔｉｏｎｏｆｒｏｌｌｅｒｓａｎｄｓｔｒｅｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎａｔｔｈｅｊｕｎｃｔｉｏｎｏｆｃｈａｍｆｅｒａｎｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｕｒｆａｃｅ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇ；ｃｈａｍｆｅｒ；ａｃｃｕｒａｃｙ；ｐｒｏｆｉｌｅ；ｄｉａｍｏｎｄｒｏｌｌｅｒ；ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ
１ 圆柱滚子倒角传统加工方式
倒角加工 滚子传统加工工艺为：切断（或冲压成形）→软
磨外径面→软磨端 面 → 车 两 端 倒 角 → 热 处 理 → 硬 串倒角→粗磨外径面→粗磨端面→酸洗→除氢→ 细磨外径面→精研端面→精磨外径面→探伤→终 磨外径面→精研外径面→超精外径面。
倒角对外径面素线的跳动值为 ４０μｍ以上， 倒角对称度为 ０．３～０．６ｍｍ。国外样件倒角对外 径面素线的跳动值小于 ５μｍ，倒角对称度为 ０．１～ ０．２ｍｍ，存在很大差距。
（中国航发哈尔滨轴承有限公司，哈尔滨 １５００２５）
摘要：对圆柱滚子倒角磨削原理进行分析，将滚子倒角摆头式磨削加工改为切入式磨削加工。通过修磨用金刚 石滚轮的设计，改善倒角磨削加工形状，使滚子倒角与外径面素线由相割状态改为相切状态，并在倒角磨削加 工后增加光饰加工，使倒角与外径面素线形成圆滑过渡，从而提高滚子倒角加工精度和轮廓精度，改善滚子运 转不平衡和倒角与外径面素线交界处应力集中现象，提高轴承的使用寿命。 关键词：圆柱滚子轴承；倒角；精度；轮廓；金刚石滚轮；光饰 中图分类号：ＴＨ１３３．３３＋２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１０００－３７６２（２０１９）１０－００１５－０４
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《轴承》２０１９．№．１０
从倒角工 艺 流 程 和 加 工 精 度 可 以 看 出，倒 角 加工在热处 理 工 序 之 前，由 于 车 削 加 工 设 备 精 度 低，后续还有 外 径 面、端 面 的 多 次 循 环 磨 削 加 工， 倒角尺寸偏差、倒角跳动、倒角对称性得不到有效 控制。 "! 倒角轮廓形状
航空发动机主轴的圆柱滚子轴承工况复杂， 润滑条件差，转速高。轴承在 ｄｎ值高于 ２．０×１０６ ｍｍ·ｒ·ｍｉｎ－１条件下工作时，其滚子处于高速公 转和自转状态，若滚子动不平衡量较大，在高速运 转过程中可能导致滚子回转失稳，使滚子偏斜和端 面异常磨损，造成故障。ＸＸ１０发动机轴承 Ｎｏ．４支 点轴承曾多次出现滚子端面磨损故障。滚子形心 和质心 不 一 致 是 造 成 滚 子 运 转 不 平 衡 的 根 本 原 因。滚子形状简单且端面和外径面的加工精度要 求极高，不会 产 生 问 题；但 倒 角 加 工 精 度 不 高，倒 角轴向坐标 与 径 向 坐 标 尺 寸 不 一 致，同 一 组 滚 子 倒角轮廓 存 在 形 状 误 差。 因 此，滚 子 倒 角 尺 寸 及 轮廓形状的差异是导致滚子形心和质心不一致， 滚子运转 不 平 衡 的 首 要 原 因。 另 外，如 果 滚 子 倒 角与素线的 过 渡 不 圆 滑，工 作 时 滚 子 倒 角 与 素 线 交 界处会产生应力集中，造成滚子倒角边缘和套
收稿日期：２０１９－０５－０２；修回日期：２０１９－０５－２５
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圈滚道边缘早期剥落，导致轴承失效，制约着轴承 工作可靠 性 和 使 用 寿 命 的 提 高。 目 前，国 内 圆 柱 滚子倒角精度和形状与国外相比仍存在一定的差 距，文中从滚 子 倒 角 加 工 精 度 和 轮 廓 精 度 两 方 面 进行分析，对滚子倒角加工工艺进行改进。
ＩＣＳＮＳ４Ｎ１１０－０１０１４－８３／７Ｔ６Ｈ２ Ｂ轴ｅａ承ｒｉｎ ｇ２２００１１９９年，Ｎ１ｏ０．期１０ １５－１８，５７ ＤＯＩ：１０．１９５３３／ｊ．ｉｓｓｎ１０００－３７６２．２０１９．１０．００５
圆柱滚子倒角精加工工艺改进
王晔，王玉红，韩亭鹤，王涛