圆柱滚子球形基面的加工及检测

1、圆柱滚子球形基面的加工及检测为了更好的保证铁路客车轴承运行的质量和水平， 改善其耐 冲击性和轴承自身的质量， 我们在制造的过程中将原来的套圈挡 边改成了斜的挡边， 将原来的圆柱滚子断面改成了球形基面， 这 样也就对挡边和滚子端面之间的各种运的润滑性有了非常明显 的改善，这样也就有效的控制了滚动摩擦所产后都能的不利影 响，此外还能有效的减少轴承的升温问题， 保证了轴承自身的使 用寿命。1、圆柱滚子球形基面加工的基本原理 在加工圆柱滚子球形基面时采用的是专用的磨床， 其基本的 原理图如图 1 所示：滚子在运行的时候主要借助机械手进入到磨削区的内部， 采 用定位挡铁来完成定位工作， 弹簧顶针在磁盘的

2、影响之下出现了 自转的状况。因为滚子轴线和砂轮的轴线之间存在着一个交角， 它们会各自围着所属的轴线旋转， 这样也就使得滚子的断面构成 了一个相对比较完整的球形基面，筒形砂轮和滚子轴线的交角 a =arcsin (r/R )，其中，r是筒形砂轮的平均半径，而R是滚子球形基面所求的半径长度。在加工和制造时， 如果采用磁盘驱动或者是筒形砂轮磨削基 面的方法，我们就必须要对其基本的特点加以充分的了解。首先是在加工中， 筒形砂轮不需要轻专人进行处理， 它主要 是在滚子端面和砂轮相互磨削的过程中就完成了自行调整的过 程。其次是滚子在磨削的过程中前端有一个固定的挡铁， 上部存 在着定位的压辊，后端有弹簧顶针

3、，所以在加工的过程中，其精 度水平能够得到保证， 磨削两边之后， 后短面的跳动量一般都会 处在5卩m之内，粗糙度一般都会在0.2卩m之内。再次是这种方 法对滚子的直径长度和角度要求并不是很高。 最后是因为在运行 的时候主要采用的是磁盘驱动的方式， 在磨削处理之后还存留着 很多的剩余磁量，这样就使得其整洁的水平并不是很高，此外， 滚子的尺寸控制也存在着非常显著的不足。2、主要项目的检测2.1球基面半径R的测量在完成球基面半径测量的时候， 应该将滚子放置在 V 型槽当 中进行旋转处理，如图 2 所示。方法 1：采用图 2两台仪器测量，两仪表测值之差为该滚子 球基面弦高，其计算式为：式中：h滚子球基

4、面弦高R滚子球基面半径L1测量R的起始点到滚子外径的距离D一一滚子公称直径方法 2：将方法 1 的两台仪器合并为一台仪器，测量前首先 确定一个滚子球基面 R （弦高）标准样件，用标准样件对好表后 再测量滚子R （弦高）。方法2较方法1简单，易操作，但需制造标准样件。2.2 端面跳动量的测量端面跳动量测量有图3两种方法。将滚子置于V型槽中旋转 所测得的最大端面跳动量即为端面跳动量。 a 图测量方法所测得 的数值是b图测量方法所测得值的2倍。2.3 滚子长度的测量如图 4 所示，长度尺寸测量使用标准样件对表， 将滚子放在 V型槽上转动，其测量点一般在距倒角2mn处的同心圆上。由于两端测量点在同一直

5、线上， 且与滚子轴线在同一平面内或平行于 滚子轴心线，因此测量精度较高。3、操作要点首先是在采取正常的方式进行生产的过程中， 机床一定要采 取定期匀速给进的方式， 这样才能有效的避免球形基面的弦高出 现非常突然性的变化。 其次是球形基面加工之前， 滚子的各项参 数的偏差都不能超过0.02mm球形基面加工的时候，其长度才 能满足相关的标准和要求。 再次是驱动磁盘在运行的过程中应该 磨成至少 3的斜角，这样才能保证滚子磨削的过程中可以平稳 的转动下去。 最后一点是在对机床进行调整的过程中， 一定要充 分的确保滚子中心比砂轮的中心低 5 10mm这样才能保证磨削 的质量和效果。4、若干加工建议 在正

6、常加工过程，应根据机床的特点，决定是否定期进刀， 以避免R （弦高）和长度尺寸的变化对质量的影响。球面端面加 工前的双端面磨削工序，应对滚子的长度尺寸偏差予以严格控 制，球形端面加工才易达到规定的技术要求。机床换活调整时， 宜使滚子中心稍低于砂轮和磁极中心， 驱动磁极的导轨， 间隙应 调整适当， 才能保证滚子磨削中处于平稳的状态。 对弦高误差要 求苛刻的滚子， 宜选用机床刚性大、 工件进入磨削区时能平滑接 触砂轮、具有自动补偿等性能更优良的机床加工。5、圆柱滚子检测的新发展 基于机器视觉轴承滚子外观缺陷自动全检机， 由自动供料及传送机构、机器视觉检测系统、自动分拣机构组成。利用工业相 机采集被测滚子的图像信号， 通过光学成像和照明系统优化设计 来提高成像质量， 通过图像预处理提高边缘检测精度。 实现被测 滚子外观缺陷、混料、漏序等缺陷种类的识别和分类，从而替代 人工肉眼检测， 提高在线生产的产品质量， 进行更精确的质量统 计分析。基于计算机图像处理的机器视觉轴承滚子外观缺陷自动全 检机与其它检测方式相比，不仅具有成本低、处理方法灵活、精 度高、检测类型多变等优点，同时解放了劳动力，提高了企业生 产的自动