1 前言
推力軸承套圈的平面不僅是安裝的基準之一，也是磨加工中的主要定位基準面之一。它的加工質量，對各道磨削加工工序都有影響，而且直接影響使用性能和壽命。因此，對原有推力軸承套圈平面磨削方法進行了分析，并對其不足提出了相應改進，為下工序提供可靠的定位基準，進一步地提高了產品的加工質量。
2 立式平面磨削方法和特點
2.1 磨削方法
立式平面磨削方法如圖1 所示。磁盤3 通電將工件2 吸住，砂輪及磁盤各以一定轉速同方向旋轉。砂輪轉速960r/min，磁盤20r/min 左右。平面的磨削是靠砂輪端面進行磨削的。此加工方法工藝過程為：
磨非基面→退磁清洗→磨基面→退磁清洗。
如果磨削P5 級以上產品，其工藝過程為：
粗磨非基面→退磁清洗→粗磨基面→退磁清洗→穩定回火→細磨非基面→退磁清洗→細磨基面→退磁清洗。
2.2 磨削特點
從上述加工方法分析，影響平面尺寸及平行差、平面度（彎曲度）超差因素較多。首先從推力產品本身結構分析，其中平面度（彎曲度）超差是加工中經常遇到的問題，其原因是產品本身特點即平面尺寸較薄，加工中因打字、熱處理、磨削時磁盤磁力過大容易產生彎曲變形，其變形情況如圖2 所示。嚴重時影響下工序加工。所以磨削時磁力不能過大，否者彎曲度極容易超差。受磁力限制，磨削的效率也隨之降低。
這種方法一般情況下需要磨非基面、磨基面。這樣工件需兩次定位，兩次加工其定位誤差、砂輪相對于磁盤的位置誤差及磁盤誤差都反映到套圈端面上。
加工中產品需要重復吸磁，工件殘磁不容退凈使工件不易清洗干凈。產品本身端面較寬，其細微物容易墊入工件與磁盤之間，造成工件尺寸及平行差超差。這種方法是靠砂輪端面進行磨削的，砂輪的磨削面積相對較少，砂輪脫落較快，如果留量較大，尺寸及表面粗糙度不易控制。為克服上述缺點，磨削較高精度產品時，將平面磨削分成兩臺機床進行，穩定回火之前安排一臺機床磨削，并且磨去絕大部分留量，磨削時將砂輪軸調整到與磁盤成微小角度，以達到砂輪能逐步磨削平面提高磨削效率。其余少部分留量在穩定回火后，安排另一臺機床磨削，磨削時將砂輪軸調整與磁盤垂直保證加工質量。由于粗磨非基面時工件定位面的面積較寬，車加工時其平面度如果控制不好，將影響磨削質量。一般情況下為保證產品加工精度，采取增加留量和磨削次數來彌補。影響了加工效率。此方法基本上是人工操作，勞動強度大、加工效率較低，影響產品質量因素的隨機性較大，從一定程度上講取決于操作者的責任心和技術水平。但此方法換活時間短，非常適合于多品種小批量生產。
3 貫穿式平面磨削方法和特點
3.1 磨削方法
貫穿式平面磨削方法如圖3、圖4 所示。機床的送料機構將工件送入兩砂輪之間，兩砂輪各以轉速960r/min 異向旋轉對工件進行磨削。使用這種加工方法砂輪的磨削面積相對較大，砂輪調整適當角度形成粗磨區、精磨區、光磨區，工件在磨削中受力均勻，砂輪消耗穩定，工件的尺寸散差較小。
3.2 磨削特點
工件的端面既是定位面又是加工面，一次磨削兩個端面，這就避免了定位誤差和加工誤差的迭加。由于工件的磨削屬于貫穿式磨削，工件的彎曲度誤差磨削后很容易修正過來，提高了加工精度。由于磨削時不需要退磁清洗，磨削時基面及非基面同時磨削，一次磨到尺寸，大大減少了機動時間和輔助時間，其生產效率比立式平面磨削方法提高一倍甚至更高。
這種加工方法對車工要求不嚴，并且磨加工時無需增加留量，缺點是砂輪異向旋轉破壞端面與外徑的垂直度。但由于推力軸承套圈磨削的外徑面積較小，且外徑磨削采用無心外圓機床，外徑是多次磨削，適當增加外徑留量并不影響磨加工效率及質量。推力軸承套圈本身端面較薄其穩定性較差，磨削時進口處容易造成端面磨傷，且端面磨紋不清晰，不少用戶認為端面有問題。為滿足用戶要求，再增加一次平面磨削，采用立式磨削方法。這樣一般產品的工藝過程為：
磨兩端面→磨基面→退磁清洗。
如果磨削P5 級以上產品，其工藝過程為：
磨兩端面→清洗→磨基面→退磁清洗→穩定回火→磨兩端面→清洗→磨基面→退磁清洗。表面上看此方法與立式磨削方法一樣，但有著一定的區別，工件經磨兩端面后，用立式磨削方法磨基面時留量非常小，所以磨削基面端面時所需的磁力不需要很大，工件的變形就很小。另外，由于非基面也是經過磨削的，磨削基面時定位精度較高，保證工藝要求沒問題。由于磨量較小，相對砂輪末子也較少，很容易清洗且加工效率也大幅度提高。
4 兩種加工方法比較
將51318 推力軸承外圈平面兩種不同的磨削方法做一下比較，結果見表1。
通過兩種方法比較看出，立式平面磨削方法尺寸散差大、磨削效率低。貫穿式平面磨削方法既能滿足質量要求，又能大幅度地提高產量。需要說明的是，磨削平面尺寸比較薄的產品時，如果采用立式方法磨削，要保證彎曲度不超差，磁力不能過大，由此進給量也隨之減少，勢必影響磨削效率，而且平行差也容易超差。采用貫穿式的磨削方法就能夠克服立式磨削方法的不足，磨削時彎曲度誤差完全能夠修正過來。采用立式磨削方法磨削基面時磨削量很小，磨削時工件所受磁力不至于使平面的彎曲度超差，平行差也能夠保證。這樣既能保證質量又能大幅度地提高產量。
加工精密度較高的產品需采取穩定回火處理，對穩定工件的尺寸及精度起到很大作用，但工件的彎曲度又有一定的變化。如果采用立式磨削方法勢必增加些留量，采用貫穿式磨削方法就不需增加留量。
5 結束語
基于上述分析和比較，立式平面磨削方法適合于多品種小批量的生產。貫穿式平面磨削方法適合于品種少批量大的生產。隨著工藝水平不斷發展，有待于有更好的方法來加工推力軸承套圈的平面，如采用差動雙端面磨削等。
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