自動調心軸承的外圈的製造方法
2023-07-02 10:19:21
專利名稱：自動調心軸承的外圈的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種自動調心軸承的外圈的製造方法。
背景技術：
自動調心軸承有時用於支撐風力渦輪發電機的主軸、連續 鑄造設備的軋輥及其它目的。已知如圖7所示的一種傳統的自動調心 滾子軸承，其中外圈102和內圈103彼此同軸設置，並且在該外圈102 與內圈103之間介入有包括相應的凸形滾子的多個滾動體104。在外圈 102的內周上形成有球面狀外側滾道102a，並且在內圈103的外周上形 成有內側滾道103a，並且由保持器105保持的滾動體104以雙排方式 可旋轉地布置在滾道102a與103a之間。此外，在外圈102的外周的軸 向中央部中形成有環形潤滑油槽106，並且潤滑油槽向內形成有用於將 潤滑油供應至軸承內部的多個潤滑油孔107(例如，見專利文獻1)。在以上的自動調心滾子軸承101的外圈102的製造方法 中，例如，按如圖8所示的順序實現第一車削步驟IIO，對通過熱鍛 等成形的原料應用車削操作，從而形成分別在其外周、滾道和側面形 成有預定的加工餘量的毛坯；鑽孔步驟lll，在毛坯中形成朝著毛坯的 外周和內周敞開的潤滑油孔；熱處理步驟112，使形成有潤滑油孔的毛 坯硬化至預定的硬度；第二車削步驟113，在熱處理步驟之後在留有磨 削餘量的同時車削滾道；以及磨削步驟114，在第二車削步驟之後為精 加工目的磨削外周、滾道和側面。專利文獻l: JP-A-11-336753公布
發明內容本發明要解決的問題然而，在外圈102中形成潤滑油孔107，因此當在第二車削步驟113車削潤滑油孔(107)部分時出現不連續的切削操作。因此，隨同外圈102被熱處理以被硬化的情況一起，強烈的衝擊重複地作用於車削工具。結果，遇到車削工具的切削刃碎裂的問題，從而車削工具的壽命縮短以及外側滾道102a被具有碎裂的切削刃的車削工具損壞。此外，由於在外圈102中形成潤滑油孔107，所以當在以上的磨削步驟磨削潤滑油孔(107)部分時出現不連續的磨削操作。因此，強烈的衝擊重複地作用於磨石。因此，當在普通的磨削條件下實現磨削時，磨石易於破裂，從而磨石的壽命被縮短。結果，相對於用於外側滾道102a的磨削條件，需要例如降低磨石在磨削操作期間的旋轉速度，以便減輕該衝擊，並且需要延長磨削時間，以便實現足夠的磨削操作。因此，遇到磨削步驟的效率更差的問題。考慮到以上問題作出本發明，並且本發明的目的是提供一種自動調心軸承的外圈的製造方法，在該製造方法中能避免在熱處理後的車削步驟不連續的切削操作，並且能防止車削工具的碎裂以及滾道的損壞，並且還能實現磨石在磨削步驟延長的壽命以及提高的磨削操作效率。
解決問題的方案為了實現以上目的，本發明用於製造自動調心軸承的外圈的方法包括第一車削步驟，車削環形原料，以形成在滾道處形成有預定的加工餘量的毛坯；鑽孔步驟，在毛坯中形成朝著滾道和該毛坯的外周敞開的潤滑油孔；熱處理步驟，使形成有潤滑油孔的毛坯硬化至預定的硬度；以及第二車削步驟，在熱處理步驟之後車削滾道；並且其特徵在於在熱處理步驟之前，對滾道的與潤滑油孔對應的部分應用車削操作以形成環形槽，用於避免在第二車削步驟由於潤滑油孔而出現不連續的切削操作的'瞎形。
在本發明中，通過環形槽能避免在第二車削步驟出現的不連續的切削操作，因此能防止車削工具的碎裂。此外，本發明用於製造自動調心軸承的外圈的方法包括第一車削步驟，車削環形原料，以形成在滾道處形成有預定的加工餘
量的毛坯；鑽孔步驟，在毛坯中形成朝著滾道和該毛坯的外周敞開的潤滑油孔；熱處理步驟，使形成有潤滑油孔的毛坯硬化至預定的硬度；第二車削步驟，在熱處理步驟之後在留有磨削餘量的同時車削滾道；
以及磨削步驟，在第二車削步驟之後為精加工目的磨削滾道；並且其特徵在於在熱處理步驟之前，對滾道的與潤滑油孔對應的部分應用車削操作，以形成環形槽，用於避免其中分別在第二車削步驟和磨削步驟由於潤滑油孔而出現不連續的切削操作和不連續的磨削操作的情形。
在本發明中，通過環形槽能避免在第二車削步驟出現的不連續的切削操作，因此能防止車削工具的碎裂，並且還能實現磨石在磨削步驟延長的壽命以及提高的磨削操作效率。此外，本發明用於製造自動調心軸承的外圈的方法可包括車削步驟，車削環形原料，以形成在滾道處形成有預定的磨削餘量的毛坯；鑽孔步驟，在毛坯中形成朝著滾道和該毛坯的外周敞開的潤滑油孔；熱處理步驟，使形成有潤滑油孔的毛坯硬化至預定的硬度；以及磨削步驟，在熱處理步驟之後為精加工目的磨削滾道；並且其特徵可在於在熱處理步驟之前，對滾道的與潤滑油孔對應的部分應用車削操作以形成環形槽，用於避免其中在磨削步驟由於潤滑油孔而出現不連續的磨削操作的情形。
在該情況下，能實現磨石在磨削步驟延長的壽命以及提高的磨削操作效率。
本發明的優點在本發明用於製造自動調心軸承的外圈的方法中，能防止 由於不連續的切削操作所引起的車削工具的碎裂，因此能延長該工具 的壽命，並且能防止滾道被損壞。此外，能抑制由於不連續的磨削操作所引起的磨石的損 壞，因此能延長磨石的壽命，並且還能實現提高的磨削操作效率。
[圖l]其為示出自動調心軸承的重要部分的橫截面圖，該 自動調心軸承結合有通過本發明的製造方法製造的外圈。 [圖2]其為該重要部分放大的橫截面圖。其為示出根據本發明製造自動調心軸承的外圈的方法的一 個實施例的工藝過程圖。其為示出自動調心軸承的重要部分的橫截面圖，該自動調心 軸承結合有通過本發明的另一製造方法製造的外圈。其為圖4的重要部分放大的橫截面圖。其為示出根據本發明製造自動調心軸承的外圈的方法的另
一實施例的工藝過程圖。其為示出傳統的自動調心軸承的重要部分的橫截面圖。其為以工藝過程順序示出傳統的自動調心軸承的外圈的制
造方法的說明圖。
具體實施例方式以下將參考附圖描述本發明的實施例。
圖1為示出自動調心軸承的橫截面圖，該自動調心軸承結合有通 過本發明的製造方法製造的外圈。在該自動調心滾子軸承1中，彼此同軸設置外圈2和內圈3，該外圈2具有在該外圈2的內周上形成的球 面狀外側滾道2a，該內圈3具有在該內圈3的外周上形成的橫截面弧 形的內側滾道3a(該內側滾道3a在包括該內圈的中心軸線的橫截面中 具有與外側滾道2a的半徑相同的半徑)，並且在外圈2與內圈3之間介 入有多個滾動體4。在外圈2的外周的軸向中央部中並沿該軸向中央部形成有 環形潤滑油槽6，並且該潤滑油槽向內通過外圈形成有用於將潤滑油供 應至軸承內部的多個潤滑油孔7,並且所述多個潤滑油孔7在周向方向 上以預定的間隔布置。形成有大約3至8個潤滑油孔7。
還參照圖2，在外圈2的內周中形成環形槽2b。該環形槽2b以與 潤滑油孔7相對應的關係設置，並且每一個潤滑油孔7朝著該環形槽 2b的底部敞開。在附圖中，該環形槽2b具有弧形的橫截面，並且該環 形槽2b的軸向寬度C大於潤滑油孔7的內徑d，並且還被設定至下述 範圍，g卩，在內圈3的軸線相對於外圈2的軸線以最大角度傾斜的狀 態下，滾動體4的滾動接觸表面不與環形槽2b重疊。該環形槽2b設 置用於避免由於潤滑油孔7而分別在第二切削步驟和磨削步驟(稍後將 描述)時出現不連續的切削操作和不連續的磨削操作的情形。滾動體4包括由通過熱處理硬化的軸承鋼製成的相應凸形 滾子，並且以雙排的方式可滾動地介於外圈2的外側滾道2a與內圈3a 的內側滾道3a之間。滾動體4通過保持器5以預定的間隔被保持。圖3是示出以上自動調心軸承的外圈2的製造方法的工藝 過程圖。在該製造方法中，首先，熱鍛諸如軸承鋼的鋼材料以形成環 形原料ll(見圖3(a))，並對該環形原料11應用車削操作，從而形成在 其外周、外側滾道2a以及側面上分別形成有預定的加工餘量的毛坯 12(第一車削步驟見圖3(b))。
然後，通過車削分別在毛坯12的外周和內周中形成潤滑 油槽6和環形槽2b(見圖3(c))。在此，環形槽2b (通過車削在毛坯12 的內周中形成的)的包括軸線的橫截面形狀在周向方向上具有一致的形 狀。其目的是有效地實現環形槽2b的車削操作，並且還使毛坯12的 環形槽2b與內周表面之間的邊界為環形，使得分別在第二車削步驟和 磨削步驟不太可能出現不連續的車削操作和不連續的磨削操作。因此， 在毛坯12中形成在外周朝著潤滑油槽6敞開和也在內周朝著環形槽2b 敞開的多個潤滑油孔7(鑽孔步驟見圖3(d))。該潤滑油孔7通過以下 述方式切削外圈2而形成，即以鑽頭徑向延伸通過外圈。在形成潤滑油孔7之後，將諸如硬化和退火的熱處理應用 於毛坯12，從而使該毛坯12硬化至軸承外圈所需的例如大約HRC58 至64的硬度。
當完成該熱處理步驟時，在留有磨削餘量的同時，通過諸如切削 工具的車削工具車削外側滾道2a(第二車削步驟見圖3(e))。此時，由 於環形槽2b所以能省略潤滑油孔(7)部分的切削，因此能避免由於潤滑 油孔7所引起的不連續的切削操作。
當完成第二車削步驟時，為精加工目的磨削外周、滾道2a以及側 面(磨削步驟見圖3(f))。此時，由於環形槽2b所以能省略潤滑油孔(7) 部分的磨削，因此能避免由於潤滑油孔7所引起的不連續的磨削操作。 此外，超精加工滾道2a，從而完成外圈2的製造。如上所述，在本發明的自動調心滾子軸承的製造方法中， 在熱處理之後車削外側滾道2a的第二車削步驟，能通過環形槽2b避免 由於潤滑油孔7所出現的不連續的切削操作，因此能防止出現其中強 烈的衝擊作用於車削工具以使該車削工具的切削刃碎裂的不良情形。 因此，能延長車削工具的壽命，並且還能防止損壞滾道。
此外，在本發明的自動調心滾子軸承的製造方法中，在熱 處理之後的磨削步驟，能通過環形槽2b避免由於潤滑油孔7所出現的 不連續的磨削操作，因此能抑制其中強烈的衝擊作用於磨石以損壞磨 石的不良情形的發生。因此，能延長磨石的壽命，並且還能提高磨削 步驟的效率。在以上的實施例中，儘管在形成潤滑油孔7的鑽孔步驟之 前形成環形槽2b，但可在形成潤滑油孔7之後形成環形槽2b，並且簡 而言之只需要在熱處理步驟之前形成環形槽2b。此外，在以上的實施例中，儘管在第二車削步驟之後為精 加工目的磨削外側滾道2a，但有時省略磨削步驟。當然，代替在第二 車削步驟之後用於外側滾道2a的磨削步驟，可實現第二車削步驟之後 不同於磨削精加工步驟的步驟、諸如磨平外側滾道2a的步驟。圖4是示出自動調心軸承的重要部分的橫截面圖，該自動 調心軸承結合有通過本發明的另一製造方法製造的外圈。在該自動調 心滾子軸承21中，彼此同軸設置外圈22和內圈23，該外圈22具有在 該外圈22的內周上形成的球面狀外側滾道22a，該內圈23具有在該內 圈23的外周上形成的橫截面弧形的內側滾道23a(該內側滾道23a在包 括該內圈的中心軸線的橫截面中具有與外側滾道22a的半徑相同的半 徑)，並且在外圈22與內圈23之間介入有多個滾動體24。
〖0025]在外圈22的外周的軸向中央部中並沿該軸向中央部形成 環形潤滑油槽26，並且該潤滑油槽向內通過外圈形成有用於將潤滑油 供應至軸承內部的多個潤滑油孔27，並且所述多個潤滑油孔27在周向 方向上以預定的間隔布置。形成有大約3至8個潤滑油孔27。
還參照圖5 ，在外圈22的內周中形成有環形槽22b。該環形槽22b 以與潤滑油孔27相對應的關係設置，並且每一個潤滑油孔27朝著該環形槽22b的底部敞開。在附圖中，該環形槽22b具有弧形的橫截面， 並且該環形槽22b的軸向寬度C大於潤滑油孔27的內徑d，並且還被 設定至下述範圍，S卩，在內圈23的軸線相對於外圈22的軸線以最大 角度傾斜的狀態下，滾動體24的滾動接觸面不與環形槽22b重疊。設 置該環形槽22b用於避免其中由於潤滑油孔27而在磨削步驟(稍後將描 述)時出現不連續的磨削操作的情形。滾動體24包括由通過熱處理硬化的軸承鋼製成的相應凸 形滾子，並且以雙排方式可滾動地介於外圈22的外側滾道22a與內圈 23a的內側滾道23a之間。滾動體24通過保持器25以預定的間隔被保 持。圖6是示出以上自動調心軸承的外圈22的製造方法的工 藝過程圖。在該製造方法中，首先，熱鍛諸如軸承鋼的鋼材料以形成 環形原料31(見圖6(a))，並對該環形原料31應用車削操作，從而形成 在其外周、外側滾道22a以及側面上分別形成有預定的磨削餘量的毛坯 32(第一車削步驟見圖6(b))。然後，通過車削分別在毛坯32的外周和內周中形成潤滑 油槽26和環形槽22b(見圖6(c))。在此，環形槽22b (通過車削在毛坯 32的內周中形成的)的包括軸線的橫截面形狀在周向方向上具有一致 的形狀。其目的是有效地實現環形槽22b的車削操作，並且還使環形 槽22b與毛坯32的內周表面之間的邊界為環形，使得在磨削步驟不太 可能出現不連續的磨削操作。其後，在毛坯32中形成在外周朝著潤滑 油槽26敞開並且也在內周朝著環形槽22b敞開的多個潤滑油孔27(鑽 孔步驟見圖6(d))。該潤滑油孔27通過以下述方式切削外圈2而形成， 即，鑽頭徑向延伸通過外圈。在形成潤滑油孔27之後，將諸如硬化和退火的熱處理應 用於毛坯32，從而使該毛坯32硬化至軸承外圈所需的例如大約HRC58
11至64的硬度。
當完成該熱處理步驟時，為精加工目的磨削外周、滾道2a以及側 面(磨削步驟見圖6(f))。此時，由於環形槽22b所以能省略潤滑油孔 (27)部分的磨削，因此能避免由於潤滑油孔27所引起的不連續的磨削 操作。此外，超精加工滾道2a，從而完成外圈2的製造。在本發明的自動調心滾子軸承的製造方法中，在熱處理之 後的磨削步驟，能通過環形槽22b避免由於潤滑油孔27所出現的不連 續的磨削操作，因此能抑制其中強烈的衝擊作用於磨石以損壞磨石的 不良情形的發生。因此，能延長磨石的壽命，並且還能提高磨削步驟 的效率。在以上實施例中，儘管在形成潤滑油孔27的鑽孔步驟之 前形成環形槽22b，但可在形成潤滑油孔27之後形成環形槽22b，並 且簡而言之只需要在熱處理步驟之前形成環形槽22b。
權利要求
1.一種自動調心軸承的外圈的製造方法，包括第一車削步驟，車削環形原料，以形成毛坯，所述毛坯在滾道處形成有預定的加工餘量；鑽孔步驟，在所述毛坯中形成潤滑油孔，所述潤滑油孔對所述毛坯的滾道和外周敞開；熱處理步驟，使形成有所述潤滑油孔的所述毛坯硬化至預定的硬度；以及第二車削步驟，在所述熱處理步驟之後車削所述滾道；其特徵在於在所述熱處理步驟之前，對所述滾道的與所述潤滑油孔對應的部分應用車削操作以形成環形槽，用於避免在所述第二車削步驟由於所述潤滑油孔而出現不連續的切削操作的情形。
2. —種自動調心軸承的外圈的製造方法，包括第一車削步驟，車削環形原料，以形成毛坯，所述毛坯在滾道處 形成有預定的加工餘量；鑽孔步驟，在所述毛坯中形成潤滑油孔，所述潤滑油孔對所述毛 坯的滾道和外周敞開；熱處理步驟，使形成有所述潤滑油孔的所述毛坯硬化至預定的硬度；第二車削步驟，在所述熱處理步驟之後在留有磨削餘量的同時車 削所述滾道；以及磨削步驟，在所述第二車削步驟之後為精加工目的磨削所述滾道； 其特徵在於在所述熱處理步驟之前，對所述滾道的與所述潤滑油孔對應的部 分應用車削操作以形成環形槽，用於避免分別在所述第二車削步驟和 所述磨削步驟由於所述潤滑油孔而出現不連續的切削操作和不連續的 磨削操作的情形。
3. —種自動調心軸承的外圈的製造方法，包括-車削步驟，車削環形原料，以形成毛坯，所述毛坯在滾道處形成 有預定的磨削餘量；鑽孔步驟，在所述毛坯中形成潤滑油孔，所述潤滑油孔對所述毛 坯的滾道和外周敞開；熱處理步驟，使形成有所述潤滑油孔的所述毛坯硬化至預定的硬 度；以及磨削步驟，在所述熱處理步驟之後為精加工目的磨削所述滾道； 其特徵在於在所述熱處理步驟之前，對所述滾道的與所述潤滑油孔對應的部 分應用車削操作以形成環形槽，用於避免在所述磨削步驟由於所述潤 滑油孔而出現不連續的磨削操作的情形。
全文摘要
提供一種自動調心軸承的外圈的製造方法，其中在熱處理步驟之後的滾道車削步驟處能防止車削工具的碎裂以及滾道的損壞。在熱處理之前，在外圈(2)的滾道(2a)的與潤滑油孔(7)對應的部分中形成環形槽(2b)，從而避免其中在熱處理之後的滾道車削步驟由於潤滑油孔(7)而出現不連續的切削操作的情形。
文檔編號B23P13/00GK101652222SQ200880010808
公開日2010年2月17日 申請日期2008年3月27日 優先權日2007年3月29日
發明者安達丈博, 藏下義一 申請人:株式會社捷太格特