Astratto
La presente invenzione riguarda un metodo di lavorazione per rulli di cuscinetti, in particolare un metodo di lavorazione per rulli conici di grandi dimensioni con un rapporto lunghezza/diametro inferiore a 1. Il processo di lavorazione prevede l'utilizzo di ruote di guida a spirale a diverse angolazioni per rettificare più volte il cerchio esterno del rullo, rettificando gradualmente il cerchio esterno del rullo all'angolazione richiesta; Trattamento termico dei rulli tra processi di rettifica morbida e grezza; Rettificare la faccia terminale del rullo quando la metà del rullo non supera i 6 gradi tra due operazioni di rettifica grezza; Quando si rettifica la superficie della base della sfera del rullo con una mola di rettifica medio-morbida tra rettifica grezza e fine. Adottando il metodo di lavorazione della presente invenzione, la superficie del rullo può essere rettificata uniformemente senza difetti come la pelle nera e la precisione è elevata. Ciò riduce notevolmente il rumore dei cuscinetti corrispondenti durante il funzionamento e ne migliora la durata utile.
Descrizione
Il metodo di lavorazione di grandi rulli conici con un rapporto lunghezza/diametro inferiore a 1
Tcampo tecnico
La presente invenzione appartiene al campo della produzione di cuscinetti volventi e riguarda un metodo di lavorazione per rulli di cuscinetti. In particolare, riguarda un metodo di lavorazione per un rullo conico di grandi dimensioni con un rapporto lunghezza/diametro inferiore a 1.
Tecnologia di base
La metà di un rullo conico generico è compresa nell'intervallo da 1 grado a 4 gradi, e quelli con una metà superiore a 4 gradi sono chiamati rulli conici grandi. Inoltre, la lunghezza di un rullo conico è generalmente maggiore del diametro (riferendosi al diametro finale più grande di un rullo conico), ovvero il rapporto tra lunghezza e diametro è maggiore di 1. Tuttavia, alcuni rulli conici speciali hanno una lunghezza inferiore al diametro e sono chiamati rulli conici con un rapporto tra lunghezza e diametro inferiore a 1.
Quando il rullo conico ha una dimensione grande e un rapporto lunghezza/diametro inferiore a 1, la sua difficoltà di lavorazione è molto maggiore rispetto a quella dei rulli ordinari, manifestandosi principalmente nei seguenti aspetti:
(1) Difficoltà nel posizionamento del grezzo del rullo del pilastro freddo. La matrice concava utilizzata per la forgiatura a freddo di tali grezzi del rullo ha una profondità ampia e poco profonda. Dopo che la sezione del materiale cilindrico è posizionata nella cavità della matrice concava, la stabilità del posizionamento è scarsa ed è soggetta a deviazioni, il che spesso porta allo sfalsamento del grezzo.
(2) Difficoltà nella formatura delle materie prime. La differenza di diametro tra le estremità grande e piccola di questo tipo di rullo è significativa e relativamente breve. Quando si stampa a freddo il pezzo grezzo, sia le estremità grande che quella piccola devono subire una deformazione significativa per avere la stessa forma della cavità interna. Pertanto, è possibile che l'estremità piccola possa subire un grave incrudimento a freddo a causa dell'elevata pressione di estrusione, mentre l'estremità grande può presentare crepe a causa di una deformazione eccessiva.
(3) Difficoltà nella rettifica del cerchio esterno. Quando si rettifica il cerchio esterno di questo tipo di rullo su una rettificatrice senza centri, il rullo viene posizionato da una ruota guida a spirale, che spinge il rullo a ruotare e muoversi in avanti. Durante la rettifica grossolana, possono verificarsi salti e arresti a causa delle dimensioni del rullo, influenzando così la qualità della lavorazione.
(4) Difficoltà nella rettifica di entrambe le facce terminali. Quando si rettificano le facce terminali grandi e piccole di questo tipo di rullo su una rettificatrice a doppia faccia terminale, il rullo viene portato nell'area di rettifica tramite una piastra di alimentazione. A causa delle dimensioni del rullo, il suo posizionamento nello spazio di carico della piastra di alimentazione è instabile e la differenza nelle forze di rettifica sulle due facce terminali provoca l'inclinazione del rullo, influenzando così la precisione della lavorazione.
(5) Difficoltà nella rettifica della superficie della base della sfera. In base alle esigenze del cuscinetto, il raggio di curvatura della superficie di base della sfera di questo tipo di rullo è progettato per essere relativamente piccolo. Durante la rettifica della superficie della base della sfera, la quantità di usura sul bordo della superficie della base della sfera è molto maggiore di quella al centro, il che può facilmente causare ustioni sul bordo della superficie della base della sfera durante la rettifica.
Per i motivi sopra esposti, se grandi rulli conici con un rapporto lunghezza/diametro inferiore a 1 vengono lavorati utilizzando metodi di lavorazione convenzionali, possono verificarsi difetti di qualità come materiale insufficiente o crepe sulla superficie dei rulli, rettifica inadeguata del cerchio esterno con pelle nera, bruciatura della superficie della base della sfera e assi diversi su entrambe le estremità dei rulli. Di conseguenza, ciò comporta un elevato tasso di scarto e una bassa efficienza di produzione.
Sriassunto dell'invenzione
Per risolvere i problemi tecnici sopra menzionati, la presente invenzione propone un metodo di lavorazione specifico per grandi rulli conici con un rapporto lunghezza/diametro inferiore a 1. Questo metodo evita le difficoltà di lavorazione causate dalle dimensioni dei rulli in ogni processo. Il pezzo grezzo del rullo viene prima laminato a freddo in un angolo di semicono di 4 gradi, quindi gradualmente lavorato nella metà richiesta attraverso processi quali rettifica dolce, rettifica grossolana e rettifica di precisione. Questo metodo può ridurre la difficoltà di lavorazione di grandi rulli conici con un rapporto lunghezza/diametro inferiore a 1, raggiungere l'obiettivo di ridurre il tasso di scarto e migliorare l'efficienza produttiva.
I passaggi specifici adottati dalla presente invenzione per completare i suoi compiti di invenzione sono i seguenti:
1) Progettare le dimensioni strutturali del grezzo del rullo: per rulli conici di grandi dimensioni con una metà maggiore di 4 gradi, progettare la metà del grezzo in modo uniforme in base a 4 gradi; Calcolare il diametro dell'estremità grande del grezzo in base alle dimensioni specificate nel disegno più la tolleranza per la rettifica dell'estremità grande; Il diametro della testa piccola è calcolato in base al diametro della testa grande calcolato, alla lunghezza specificata nel disegno e alla tolleranza di rettifica della faccia terminale, con una metà di 4 gradi; La tolleranza per la rettifica del cerchio esterno della testa grande e la rettifica della faccia terminale è determinata in base al diametro del rullo. Per rulli con un diametro inferiore a 10mm, la tolleranza per la rettifica del cerchio esterno della testa grande è selezionata nell'intervallo di 0.3-0.35mm e la tolleranza per la rettifica della faccia terminale è selezionata come 0.3mm; Per rulli con un diametro di {{10}} mm, la tolleranza di rettifica del cerchio esterno dell'estremità grande deve essere selezionata entro un intervallo di 0.4-0.5 mm e la tolleranza di rettifica della faccia terminale deve essere selezionata entro un intervallo di 0.4-0.6 mm; Per rulli con un diametro di 20 mm o più, la tolleranza di rettifica del cerchio esterno dell'estremità grande deve essere selezionata entro un intervallo di 0.6-0.7 mm e la tolleranza di rettifica della faccia terminale deve essere selezionata entro un intervallo di 0.6-0.8 mm; Dopo aver progettato la struttura del pezzo grezzo secondo il metodo sopra descritto, sebbene la quantità di rettifica della testa piccola sia aumentata, il problema del molo freddo è stato risolto;
2) Progettare e realizzare stampi a freddo in base alle dimensioni strutturali del pezzo grezzo progettato;
3) Stampaggio di pezzi grezzi a rulli mediante stampi progettati e realizzati su macchine per stampaggio a freddo;
4) Posizionare il rullo stampato sulla rettificatrice senza centri per la rettifica morbida del cerchio esterno; utilizzando una ruota guida a spirale da 4 gradi per la rettifica morbida, 0.15-0.35 mm devono essere rimossi dalla superficie esterna e deve esserci un margine di 0.15-0.35 mm per l'estremità grande del rullo dopo la rettifica morbida;
5) Posizionare il rullo che ha subito la prima rettifica morbida del cerchio esterno sulla rettificatrice senza centri per la seconda rettifica morbida del cerchio esterno; Se la metà del rullo specificata nel disegno è maggiore o uguale a 5 gradi, utilizzare una ruota guida a spirale da 5 gradi per la seconda rettifica morbida del cerchio esterno; Se la metà del rullo specificata nel disegno è inferiore a 5 gradi, utilizzare una ruota guida a spirale con la stessa metà del rullo specificato nel disegno per la seconda rettifica morbida del cerchio esterno del rullo; La seconda rettifica morbida dovrebbe rimuovere 0.03-0.05 mm dalla superficie esterna dell'estremità grande e dovrebbe esserci un margine di 0.12-0.30 mm per la superficie esterna dell'estremità grande del rullo;
6) Collocare i rulli di macinazione morbida in un forno di trattamento termico per la tempra e il rinvenimento; la temperatura di tempra è di 830-840 gradi e il tempo di mantenimento è di 40-60 minuti; la temperatura di rinvenimento è di 150-160 gradi e il tempo di isolamento è di 2-2,5 ore; Successivamente, il forno viene raffreddato a temperatura ambiente;
7) Posizionare i rulli temprati e rinvenuti sulla rettificatrice senza centri per la prima rettifica grezza del cerchio esterno; Se la metà del rullo specificata nel disegno è maggiore o uguale a 6 gradi, utilizzare una ruota guida a spirale da 6 gradi per la rettifica grezza per rimuovere 0.02-0.05 mm della superficie esterna della testa del rullo. Dopo la rettifica grezza, dovrebbe esserci un margine di {{10}}.1-0.25 mm per la superficie esterna della testa del rullo; Se la metà del rullo specificata nel disegno è inferiore a 6 gradi, è possibile utilizzare una ruota guida a spirale con la stessa metà del rullo specificato nel disegno per la rettifica grezza per rimuovere 0.04-0.10 mm della superficie esterna della testa grande. Dopo la rettifica grezza, dovrebbe esserci un margine di 0.08-0.20 mm per la superficie esterna della testa grande del rullo;
8) Posizionare il rullo che ha subito la prima rettifica grezza su una rettificatrice a doppia faccia terminale per rettificare due facce terminali; Rettificare 0.11-0.35 mm su entrambe le estremità e dovrebbe esserci una quantità di rettifica di 0.08-0.1 mm nella direzione della lunghezza del rullo dopo la rettifica; 9) Posizionare il rullo che ha subito la rettifica a doppia faccia terminale sulla rettificatrice senza centri per la seconda rettifica grezza del cerchio esterno; Se la metà del rullo specificata nel disegno è maggiore o uguale a 7 gradi, utilizzare una ruota guida a spirale da 7 gradi per la seconda rettifica grezza del cerchio esterno; Se la metà del rullo specificata nel disegno è inferiore a 7 gradi e superiore a 6 gradi, utilizzare una ruota guida a spirale con la stessa metà del rullo specificato nel disegno per una seconda rettifica grezza del cerchio esterno; Se la metà del rullo specificata nel disegno è inferiore a 6 gradi, la seconda rettifica grezza del cerchio esterno non verrà eseguita; Per rulli con una metà superiore a 6 gradi, la seconda sgrossatura dovrebbe rimuovere 0.02-0.05 mm dalla superficie esterna della testa grande. Dopo la seconda sgrossatura, dovrebbe esserci ancora un margine di 0.08-0.20 mm sulla superficie esterna della testa grande;
9) Posizionare il rullo che ha subito la seconda sgrossatura sulla rettificatrice senza centri per la terza sgrossatura del cerchio esterno; Se la metà del rullo specificata nel disegno è maggiore o uguale a 8 gradi, utilizzare una ruota guida a spirale da 8 gradi per la terza sgrossatura del cerchio esterno; Se la metà del rullo specificata nel disegno è inferiore a 8 gradi e maggiore di 7 gradi, utilizzare una ruota guida a spirale con la stessa metà del rullo specificato nel disegno per la terza sgrossatura del diametro esterno; Se la metà del rullo specificata nel disegno è inferiore o uguale a 7 gradi, la terza sgrossatura del diametro esterno non verrà eseguita; Per rulli con una metà maggiore di 7 gradi, la terza sgrossatura dovrebbe rimuovere 0.02-0.05 mm dalla superficie esterna della testa grande. Dopo la sgrossatura, dovrebbe esserci un margine di 0.06-0.15 mm per la superficie esterna della testa grande del rullo;
10) Posizionare i rulli grossolanamente levigati sulla smerigliatrice per superfici a base sferica per levigare la superficie a base sferica. Utilizzare una mola abrasiva medio-morbida. Dopo la levigatura, il raggio di curvatura della superficie sferica deve soddisfare i requisiti del disegno e la lunghezza dei rulli deve soddisfare i requisiti del disegno;
11) Posizionare il rullo rettificato sulla superficie di base sferica sulla rettificatrice senza centri per rettificare finemente il cerchio esterno; utilizzando una ruota guida a spirale con la stessa metà del rullo finito, il cerchio esterno dell'estremità grande del rullo viene lasciato con una tolleranza di 0.04-0.08mm dopo la rettifica;
12) Posizionare il rullo finemente rettificato sulla rettificatrice senza centri per il cerchio esterno per la rettifica finale del cerchio esterno; utilizzando una ruota guida a spirale con la stessa metà del rullo finito per la rettifica finale del cerchio esterno, il cerchio esterno del rullo dovrebbe raggiungere le dimensioni specificate nel disegno dopo la rettifica finale.
Il principio di lavorazione della presente invenzione consiste innanzitutto nel ricalcare a freddo il pezzo grezzo in un pezzo grezzo con un angolo piccolo di 4 gradi, quindi utilizzare diverse angolazioni di ruote guida a spirale per rettificare il diametro esterno del rullo, rettificando gradualmente la metà del rullo da piccola a grande e infine utilizzare ruote guida a spirale con lo stesso angolo del rullo finito per rettificare definitivamente tutta la quantità di rettifica del cerchio esterno del rullo, formando un grande rullo conico con un rapporto lunghezza/diametro inferiore a 1.
L'effetto benefico della presente invenzione è che adottando il metodo di lavorazione della presente invenzione, la superficie esterna del rullo può essere lavorata in modo uniforme senza difetti quali crepe, bruciature e pelle nera, e la precisione di lavorazione è elevata. Ciò riduce il rumore dei cuscinetti corrispondenti durante il funzionamento e ne migliora la durata utile.
Metodi di implementazione specifici
Di seguito viene spiegato il metodo di elaborazione della presente invenzione sulla base degli esempi di implementazione forniti.
Esempio 1
Il modello del rullo conico lavorato è 829234
Angolo del mezzo cono: 5 gradi 3 ′
Il diametro della testa grande è 19,6 mm
Lunghezza: 15,7 mm
Il raggio di curvatura della base sferica è 105 mm
Il metodo di elaborazione è:
1. Progettare la struttura del blank del rullo con un angolo di semicono di 4 gradi. Dopo il calcolo, il diametro dell'estremità grande del blank è 20,1 mm, il diametro dell'estremità piccola è 17,8 mm e la lunghezza è 16,5 mm.
2. Progettare e realizzare stampi per pilastri freddi in base alle dimensioni grezze e strutturali progettate.
3. Stampaggio di pezzi grezzi a rulli mediante stampi progettati e realizzati su una macchina per stampaggio a freddo.
4. Posizionare il rullo grezzo stampato sulla rettificatrice cilindrica senza centri per la rettifica morbida del cerchio esterno. Utilizzando una ruota guida a spirale da 4 gradi per la rettifica morbida, il diametro dell'estremità grande del rullo dopo la rettifica morbida è di 19,95 mm, con un margine di 0,35 mm.
5. Posizionare il rullo che ha subito la prima rettifica morbida del cerchio esterno sulla rettificatrice senza centri per la seconda rettifica morbida del cerchio esterno. Utilizzando una ruota guida a spirale da 5 gradi per la seconda rettifica morbida del cerchio esterno, il diametro dell'estremità grande del rullo dopo la rettifica è di 19,85 mm, con un margine di 0.25 mm.
6. Collocare i rulli di terra tenera in un forno di trattamento termico per tempra e rinvenimento. La temperatura di tempra è di 830-840 gradi e il tempo di mantenimento è di 40-60 minuti; la temperatura di rinvenimento è di 150-160 gradi e il tempo di isolamento è di 2-2,5 ore. Successivamente, il forno viene raffreddato a temperatura ambiente.
7. Posizionare i rulli temprati e rinvenuti sulla rettificatrice senza centri per rettificare grossolanamente il cerchio esterno. Utilizzando una rettifica con ruota guida a spirale da 5 gradi e 3', il diametro esterno dell'estremità grande del rullo dopo la rettifica è di 19,75 mm, con un margine di 0.15 mm.
8. Posizionare il rullo grossolanamente rettificato su una smerigliatrice a doppia faccia terminale per rettificare due facce terminali. La lunghezza del rullo dopo la rettifica è di 15,8 mm e c'è ancora una quantità di rettifica di 0.1 mm.
9. Posizionare i rulli grossolanamente levigati sulla smerigliatrice per superfici a base sferica per levigare la superficie a base sferica, utilizzando una mola abrasiva medio-morbida. Dopo la levigatura, il raggio di curvatura sferica deve soddisfare i requisiti del disegno e la lunghezza del rullo deve soddisfare i requisiti del disegno.
10. Posizionare il rullo che è stato rettificato sulla superficie della base a sfera sulla rettificatrice senza centri per rettificare finemente il cerchio esterno. Utilizzando una ruota guida a spirale con la stessa metà del rullo finito, il diametro esterno dell'estremità grande del rullo dopo la rettifica è di 19,65 mm, con un margine di 0,05 mm.
11. Posizionare il rullo finemente rettificato sulla rettificatrice senza centri del cerchio esterno per la rettifica finale del cerchio esterno. Utilizzando una ruota di guida a spirale con la stessa metà del rullo finito per la rettifica finale del cerchio esterno, il cerchio esterno del rullo dovrebbe raggiungere la dimensione specificata nel disegno dopo la rettifica finale.
Esempio 2
Il modello di rullo conico elaborato è 829748
Angolo del mezzo cono: 6 gradi 24 ′
Il diametro della testa grande è 22,8 mm
Lunghezza: 18,23 mm
Il raggio di curvatura della base sferica è 141 mm
Il metodo di elaborazione è:
1. Progettare la struttura del blank del rullo con un angolo di semicono di 4 gradi. Dopo il calcolo, il diametro dell'estremità grande del blank è 23,4 mm, il diametro dell'estremità piccola è 20,8 mm e la lunghezza è 18,83 mm.
2. Progettare e realizzare stampi a freddo in base alle dimensioni strutturali del pezzo grezzo progettato.
3. Stampaggio di pezzi grezzi a rulli mediante stampi progettati e realizzati su una macchina per stampaggio a freddo.
4. Posizionare il rullo grezzo stampato sulla rettificatrice cilindrica senza centri per la rettifica morbida del cerchio esterno. Utilizzando una ruota guida a spirale da 4 gradi per la rettifica morbida, il diametro dell'estremità grande del rullo dopo la rettifica morbida è di 23,15 mm, con un margine di 0,35 mm.
5. Posizionare il rullo che ha subito la prima rettifica morbida del cerchio esterno sulla rettificatrice senza centri per la seconda rettifica morbida del cerchio esterno. Utilizzando una ruota guida a spirale da 5 gradi per la seconda rettifica morbida del cerchio esterno, il diametro dell'estremità grande del rullo dopo la rettifica è di 23,5 mm, con un margine di 0,25 mm.
6. Collocare i rulli di terra tenera in un forno di trattamento termico per tempra e rinvenimento. La temperatura di tempra è di 830-840 gradi e il tempo di mantenimento è di 40-60 minuti; la temperatura di rinvenimento è di 150-160 gradi e il tempo di isolamento è di 2-2,5 ore. Successivamente, il forno viene raffreddato a temperatura ambiente.
7. Posizionare i rulli temprati e rinvenuti sulla rettificatrice senza centri per rettificare grossolanamente il cerchio esterno. Utilizzando una rettifica con ruota guida a spirale da 6 gradi, il diametro esterno dell'estremità grande del rullo dopo la rettifica è di 22,95 mm, con un margine di 0,15 mm.
8. Posizionare il rullo grossolanamente rettificato su una smerigliatrice a doppia faccia terminale per rettificare due facce terminali. La lunghezza del rullo dopo la rettifica è di 18,33 mm e c'è ancora una quantità di rettifica di 0.1 mm.
9. Posizionare il rullo sottoposto a doppia rettifica frontale sulla rettificatrice senza centri per la seconda rettifica grezza del cerchio esterno; utilizzando una ruota guida a spirale con la stessa metà del rullo finito, il diametro esterno dell'estremità grande del rullo dopo la rettifica è di 22,89 mm, con un margine di 0,09 mm.
10. Posizionare i rulli grossolanamente levigati sulla smerigliatrice per superfici a base sferica per levigare la superficie a base sferica, utilizzando una mola abrasiva medio-morbida. Dopo la levigatura, il raggio di curvatura della superficie sferica deve soddisfare i requisiti del disegno e la lunghezza dei rulli deve soddisfare i requisiti del disegno.
11. Posizionare il rullo che è stato rettificato sulla superficie della base a sfera sulla rettificatrice senza centri per rettificare finemente il cerchio esterno. Utilizzando una ruota di guida a spirale con la stessa metà del rullo finito, il diametro esterno dell'estremità grande del rullo dopo la rettifica è 22,84, con un margine di 0.04mm.
12. Posizionare il rullo finemente rettificato sulla rettificatrice senza centri del cerchio esterno per la rettifica finale del cerchio esterno. Utilizzando una ruota di guida a spirale con la stessa metà del rullo finito per la rettifica finale del cerchio esterno, il cerchio esterno del rullo dovrebbe raggiungere la dimensione specificata nel disegno dopo la rettifica finale.
2024 Luglio2°Raccomandazione del prodotto WBM della settimana:
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Nel processo di stampaggio a freddo delle sfere di acciaio, dopo che le barre sono state tagliate in grezzi a forma di colonna, due estremità dei grezzi a forma di colonna vengono strofinate e tagliate in forme ad angolo invertito o arrotondato, quindi i grezzi vengono trasferiti a un meccanismo di stampaggio a freddo per essere stampati in getti grezzi di sfere di acciaio; un meccanismo di sfregamento e taglio dei grezzi viene inoltre predisposto sulla corrispondente macchina per stampaggio a freddo. La qualità e il tasso di idoneità del getto grezzi di sfere di acciaio possono essere migliorati e il relativo costo di produzione può essere ridotto. Inoltre, poiché le forme dei grezzi che entrano nel meccanismo di forgiatura a freddo sono regolari, lo stress sopportato dal meccanismo di stampaggio a freddo è uguale nel processo di punzonatura, quindi la durata utile delle matrici per stampaggio a freddo è prolungata.
