一种系列圆锥轴承外圈一件流车加工工艺
阅读说明：本技术 一种系列圆锥轴承外圈一件流车加工工艺 (Series conical bearing outer ring one-piece flow turning machining process ) 是由 王景虎 王恩来 陈音 邱雁淩 罗芳莉 王忠阳 肖壮勇 于 2020-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明的名称为一种系列圆锥轴承外圈一件流车加工工艺。属于轴承外圈车加工技术领域。它主要是解决现有加工方法存在生产工序长、生产效率低和劳动强度高等问题。它的主要特征是：夹持系统弹出机构通过外圆环将弹出爪连为一体,弹出爪上沿半径方向设有多于一个的安装孔,夹持爪的夹持端面形状与工件倒角部位形状一致,安装在弹出爪上；通过夹持系统弹出机构将圆锥轴承外圈毛坯锻件送至第一数控车床一序依次完成车滚道、车内倒角、车背端面和车装配倒角,将外圈加工件取出并送至第二数控车床二序依次完成车外径、车外倒角和车内倒角。本发明主要用于外径φ40～200mm、高度10～50 mm和内孔φ20～150 mm的系列圆锥轴承外圈的大批量生产。(The invention discloses a series of conical bearing outer ring one-piece flow turning machining process. Belongs to the technical field of bearing outer ring turning. The processing method mainly solves the problems of long production process, low production efficiency, high labor intensity and the like of the existing processing method. It is mainly characterized in that: the clamping system ejection mechanism integrates the ejection claws into a whole through the outer circular ring, more than one mounting hole is arranged on the ejection claws along the radius direction, and the shape of the clamping end surface of each clamping claw is consistent with that of the chamfer part of the workpiece and is mounted on the ejection claws; and conveying the blank forging of the outer ring of the conical bearing to a first numerical control lathe through a clamping system ejection mechanism to sequentially complete the turning of the rolling way, the turning of the inner chamfer, the turning of the back end surface and the turning of the assembly chamfer, and taking out the outer ring machined part and conveying the outer ring machined part to a second numerical control lathe to sequentially complete the turning of the outer diameter, the turning of the outer chamfer and the turning of the inner chamfer. The method is mainly used for mass production of series conical bearing outer rings with the outer diameter phi of 40-200 mm, the height of 10-50 mm and the inner hole phi of 20-150 mm.)
技术领域
本发明属于轴承外圈车加工技术领域，具体涉及一种系列圆锥轴承外圈一件流车加工工艺。
背景技术
目前，该类圆锥轴承外圈主要采用常规工艺加工，主要采用常规工艺加工外圈的工艺流程为：毛坯为锻件，外径φ40～200mm，高度10～50 mm，内孔（滚道）φ20～150 mm，内孔锥度：一序（仿形液压车床）、车滚道，车内倒角，车背端面→二序（仿形车床）、车外径，车外倒角，车内倒角→三序（双端面磨床）、软磨双端面→四序（无心磨床）、软磨外径→五序（仿形液压车床）、精仿滚道，车内倒角，车外倒角→六序（液压车床）、车外倒角，车内倒角。不足之处一是由于工艺流程长，人工上下料，手推车搬运次数多，因而造成生产周期长，生产效率低，个人劳动强度大，容易出现工伤；二是装夹次数多，产品精度较低，机械应力大，热处理后变形大；仿形液压车床加工产品时，采用油冷却，污染环境，容易出现漏工序现象。
我公司现有可加工中大型产品的数控车床桁架自动连线，由两台数控车床、T形桁架、旋转料库、翻面机构等组成，负责将待加工件从旋转料库取出转运至相邻的一台数控车床进行加工，加工完毕后由夹持系统转运至翻面机构翻面，夹持系统将翻面后的待加工件转运至相邻的另一台数控车床进行加工，加工完毕后转运至旋转料库。
现配备的夹持系统包括弹出爪1、夹持爪2和弹出杆5，其中，弹出爪1为中间交互、外端开放的三爪结构，三爪仅靠外侧在同心圆上设有引导孔3，弹出杆5安装在引导孔3上，如图1所示，导致夹头调整范围受限，最小夹持范围为外圈产品4内径120mm以上。夹持爪2如图2、图3所示，不适宜夹持系列圆锥轴承外圈毛坯锻件，夹持系列圆锥轴承外圈毛坯锻件大倒角产品时经常出现受力面积小，夹持力不够，造成无法夹持，或运行过程中出现甩活等安全隐患。而系列圆锥轴承外圈毛坯锻件中有很大一部分内径在120mm以下，因而不能用于数控车床桁架自动连线加工生产。
发明内容
本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种系列圆锥轴承外圈一件流车加工工艺，采用可加工中大型产品的数控车床桁架自动连线，实现内孔为φ20～150 mm的系列圆锥轴承外圈的加工生产，提高产品质量和生产效率，降低工人劳动强度，可有效防止人工上下料出现工伤事故。
本发明的技术解决方案是：一种系列圆锥轴承外圈一件流车加工工艺，其特征在于：采用由两台数控车床、T形桁架、旋转料库和翻面机构组成的数控车床桁架自动连线，所述T形桁架所配备的夹持系统包括并列安装的两套夹持系统弹出机构，所述夹持系统弹出机构包括弹出爪、夹持爪和弹出杆，所述弹出爪包括一个外圆环及沿外圆环半径方向设置的直条板，直条板上沿半径方向设有多于一个的引导孔，所述弹出杆安装在引导孔上，所述夹持爪的夹持端面形状与工件倒角部位形状一致，安装固定在基体上；所述工艺包括：
(1)人工将圆锥轴承外圈毛坯锻件放在旋转料库的送料盘上，由两套夹持系统弹出机构分别夹持1件外圈毛坯锻件后，送至第一数控车床，并将其中1件外圈毛坯锻件装夹；
(2)一序：第一数控车床依次完成车滚道，车内倒角，车背端面和车装配倒角；
(3)夹持系统弹出机构将一序完成的外圈加工件取出，将另1件外圈毛坯锻件装夹在第一数控车床上，然后将一序完成的外圈加工件送至翻面机构处，翻面夹持后送至第二数控车床；
(4)二序：第二数控车床依次完成车外径，车外倒角和车内倒角；同时，另1件外圈毛坯锻件按第步骤进行一序加工；
(5)夹持系统弹出机构将二序完成的外圈加工件取出，送至送料盘即完成该件圆锥轴承外圈加工；同时，夹持系统弹出机构夹持第3件外圈毛坯锻件送至第一数控车床，如此往复循环加工。
本发明的技术解决方案中所述的直条板为三个，均布分布，一端与外圆环内圆连接，另一端为开放端；所述的直条板上沿半径方向设有3组引导孔，其中，内侧的引导孔对应20-80mm内径范围内工件的夹持；中间的引导孔对应80-120mm内径范围内工件的夹持；外侧的引导孔对应120-150mm内径范围内工件的夹持；所述的夹持爪的高度与圆锥轴承外圈的高度一致。
本发明的技术解决方案中选择与120-150mm内径范围内圆锥轴承外圈的倒角部位形状和高度一致的夹持爪安装在三个弹出爪上外侧的安装孔上；所述第(1)步骤工艺包括：
(1)人工将外径φ160～200MM、高度35～50 MM和内径φ120～150MM的圆锥轴承外圈毛坯锻件放在旋转料库的送料盘上，由两套夹持系统弹出机构分别夹持1件外圈毛坯锻件后，送至第一数控车床，并将其中1件外圈毛坯锻件装夹。
本发明的技术解决方案中选择与80-120mm内径范围内圆锥轴承外圈的倒角部位形状和高度一致的夹持爪安装在三个弹出爪上中间的安装孔上；所述第(1)步骤工艺包括：
(1)人工将外径φ100～160MM、高度20～35 MM和内径φ80～120MM的圆锥轴承外圈毛坯锻件放在旋转料库的送料盘上，由两套夹持系统弹出机构分别夹持1件外圈毛坯锻件后，送至第一数控车床，并将其中1件外圈毛坯锻件装夹。
本发明的技术解决方案中选择与20～80mm内径范围内圆锥轴承外圈的倒角部位形状和高度一致的夹持爪安装在三个弹出爪上内侧的安装孔上；所述第(1)步骤工艺包括：
(1)人工将外径φ40～100MM、高度10～20MM和内径φ20～80MM的圆锥轴承外圈毛坯锻件放在旋转料库的送料盘上，由两套夹持系统弹出机构分别夹持1件外圈毛坯锻件后，送至第一数控车床，并将其中1件外圈毛坯锻件装夹。
本发明由于采用由两台数控车床、T形桁架、旋转料库和翻面机构组成的数控车床桁架自动连线，T形桁架所配备的夹持系统包括并列安装的两套夹持系统弹出机构，夹持系统弹出机构包括弹出爪、夹持爪和弹出杆，弹出爪包括一个外圆环及沿外圆环半径方向设置的直条板，直条板上沿半径方向设有多于一个的引导孔，弹出杆安装在引导孔上，夹持爪的夹持端面形状与工件倒角部位形状一致，安装固定在基体上，因而可通过在于一个的安装孔更换安装实现毛坯锻件为外径φ40～200mm、高度10～50 mm、内孔（滚道）φ20～150mm和内孔锥度的圆锥轴承外圈的加工，无需更换弹出挂架，大幅缩短调整时间，提高换活效率，同时，仅通过一序在第一数控车床依次完成车滚道，车内倒角，车背端面和车装配倒角，二序在第二数控车床依次完成车外径，车外倒角和车内倒角，送至送料盘即完成该件圆锥轴承外圈加工，同时，夹持系统弹出机构夹持新的外圈毛坯锻件送至第一数控车床，如此往复循环加工，提高产品质量和生产效率，降低工人劳动强度，有效防止人工上下料出现工伤事故。另外，由于采用水基冷却液，有效保护环境，防止漏工序现象，更适合大批量生产圆锥外圈的制造。采用数控车床桁架自动连线后，每人可以操作包括四台数控车床的两条生产线，节约人工成本。
附图说明
图1现有夹持系统机械手弹出支架的结构示意图。
图2是现有夹持系统夹持爪的结构示意图。
图3是现有夹持系统夹持爪的俯视图。
图4是本发明机械手弹出支架的结构示意图。
图5是本发明弹出支架的的结构示意图。
图6是本发明弹出支架的左视图。
图7是本发明夹持爪的结构示意图。
图8是本发明夹持爪的俯视图。
图中：1. 弹出爪；2. 夹持爪；3. 引导孔；4.产品；5、弹出杆；6. 弹出爪；7. 夹持爪；8. 引导孔；9、弹出杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图4至图6所示。本发明所采用夹持系统一个实施例包括并列安装的两套夹持系统弹出机构，夹持系统弹出机构包括由弹出爪6、夹持爪7和弹出杆9组成，弹出爪6包括一个外圆环及沿外圆环半径方向设置的直条板，每个直条板上沿半径方向设有3组的引导孔8，弹出杆9可选择安装在其相对应的每组引导孔8上，用于引导弹出外圈产品4。
三个均布分布的直条板一端与外圆环内圆连接，另一端为开放端的条板形弹出爪。3组引导孔8分别位于三个直条板的同心圆上，内侧的1组引导孔对应20-80mm内径范围内工件的夹持，同理，中间的1组引导孔对应80-120mm内径范围内工件的夹持，外侧的1组引导孔对应120-150mm内径范围内工件的夹持。
如图7、图8所示。本发明所采用夹持系统一个实施例夹持爪7包括不同高度和与不同工件倒角部位形状匹配的系列夹持爪。
夹持爪7的夹持端面形状与工件倒角部位形状一致，且高度与工件的高度一致。至少包括夹持爪7的夹持端面形状和高度分别与20-80mm、80-120mm和120-150mm内径范围内工件的倒角部位形状和高度一致，这样在加工相应内孔直径段系列圆锥轴承内外圈毛坯锻件时，可选择更换适合高度和倒角部位形状的夹持爪，可避免出现受力面积小，夹持力不够，造成无法夹持，或运行过程中出现甩活等安全隐患。
加工20-80mm内径范围内圆锥轴承内圈毛坯锻件时，先将弹出杆9安装在最内侧一组引导孔8内，可选择3个高度为10～20 mm，夹持端面形状与20-80mm内径范围内圆锥轴承外圈倒角部位形状匹配的夹持爪，分别安装固定在基体上，即可进入批量生产。
转换加工80-120mm内径范围内圆锥轴承内圈毛坯锻件时，只需将原弹出杆9取出，移到中间一组引导孔8内，可选择3个高度为20～35 mm，持端面形状与80-120mm内径范围内圆锥轴承外圈倒角部位形状一致的夹持爪夹7，分别安装固定在基体上，即可进入批量生产。
转换加工120-150mm内径范围内圆锥轴承内圈毛坯锻件时，只需将原弹出杆9取出，移到最外一组引导孔8内，可选择3个高度为35～50 mm，持端面形状与120-150mm内径范围内圆锥轴承外圈倒角部位形状一致的夹持爪夹7，分别安装固定在基体上，即可进入批量生产。
实施例1：
本发明加工内径φ120～150MM的圆锥轴承外圈的一件流车加工工艺如下：
选择与120-150mm内径范围内圆锥轴承外圈的倒角部位形状和高度一致的夹持爪7安装在基体上，弹出杆9安装在最外侧的引导孔8上；所述工艺包括：
(1)人工将外径φ160～200MM、高度35～50 MM和内径φ120～150MM的圆锥轴承外圈毛坯锻件放在旋转料库的送料盘上，由两套夹持系统弹出机构分别夹持1件外圈毛坯锻件后，送至第一数控车床，并将其中1件外圈毛坯锻件装夹；
(2)一序：第一数控车床依次完成车滚道，车内倒角，车背端面和车装配倒角；
(3)夹持系统弹出机构将一序完成的外圈加工件取出，将另1件外圈毛坯锻件装夹在第一数控车床上，然后将一序完成的外圈加工件送至翻面机构处，翻面夹持后送至第二数控车床；
(4)二序：第二数控车床依次完成车外径，车外倒角和车内倒角；同时，另1件外圈毛坯锻件按第步骤进行一序加工；
(5)夹持系统弹出机构将二序完成的外圈加工件取出，送至送料盘即完成该件圆锥轴承外圈加工；同时，夹持系统弹出机构夹持第3件外圈毛坯锻件送至第一数控车床，如此往复循环加工。
实施例2：
本发明加工内径φ80～120MM的圆锥轴承外圈的一件流车加工工艺如下：
选择与80-120mm内径范围内圆锥轴承外圈的倒角部位形状和高度一致的夹持爪7安装在基体上，弹出杆9安装在最内侧的引导孔8上；所述工艺仅第(1)步骤工艺与实施例1不同，实施例2的第(1)步骤工艺包括：
(1)人工将外径φ100～160MM、高度20～35 MM和内径φ80～120MM的圆锥轴承外圈毛坯锻件放在旋转料库的送料盘上，由两套夹持系统弹出机构分别夹持1件外圈毛坯锻件后，送至第一数控车床，并将其中1件外圈毛坯锻件装夹。
实施例3：
本发明加工内径φ20～80MM的圆锥轴承外圈的一件流工工艺如下：
选择与20～80mm内径范围内圆锥轴承外圈的倒角部位形状和高度一致的夹持爪7安装在基体上，弹出杆9安装在最内侧的引导孔8上；所述工艺仅第(1)步骤工艺与实施例1不同，实施例3的第(1)步骤工艺包括：
(1)人工将外径φ40～100MM、高度10～20MM和内径φ20～80MM的圆锥轴承外圈毛坯锻件放在旋转料库的送料盘上，由两套夹持系统弹出机构分别夹持1件外圈毛坯锻件后，送至第一数控车床，并将其中1件外圈毛坯锻件装夹。
本发明优化了现有夹持系统，通过调整机械手主程序，扩大了机械手夹持范围，实现所购自动线对我司圆锥轴承外圈全覆盖，规避设备与加工型号不相配现象，减少换活时因更换夹持机构造成的工时浪费，实现快速换线，提高自动线利用率和加工效率，更适合大批量生产圆锥外圈的制造。
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