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　　摘　要：分析了帶防塵蓋密封軸承密封槽槽口原工藝加工中存在的直徑尺寸過于分散，影響密封效果的問題，采取增加硬車工序的方法，有效解決了帶防塵蓋軸承的密封質量問題。
　　關鍵詞：密封軸承；防塵蓋；硬車工藝
　　各種家用電器、汽車和航空航天設備等出于簡化主機結構、維護方便及防止周圍惡劣環境對軸承的污染和能較長時間不需要潤滑的目的，需要選用帶防塵蓋的密封軸承。密封軸承的密封效果直接影響到軸承的質量，對于密封軸承不僅要求其有較高的壽命可靠性，而且要有良好的密封性能，以減輕振動，降低噪聲。
　　1　工藝改進前存在的問題
　　帶防塵蓋密封軸承的質量主要取決于外圈防塵蓋槽與防塵蓋的配合程度，對于外圈防塵蓋槽，影響其密封效果的主要因素是防塵蓋槽口直徑尺寸和槽的形狀。槽的形狀在目前工藝水平條件下主要靠成形車刀來保證，且由于槽的軸向局部尺寸較小，因此，其熱處理前、后的尺寸基本不變；而防塵蓋槽口直徑尺寸由于受車加工、特別是熱處理變的影響較大。因此，能否控制好防塵蓋槽口直徑尺寸，成為工藝加工中的關鍵。
　　以6314-2Z為例說明外圈防塵蓋槽工藝改進前存在的問題。外圈的車加工工藝過程為：車端面、外內徑表面、安全角→車另一端 面、外徑表面、安全角→軟磨端面→打印→車外溝道→車防塵蓋槽口→車防塵蓋槽→車外圓角。6314-2Z外圈的產品圖和車工圖分別如圖1、圖2所示。由圖可知，產品圖防塵蓋槽口及槽底的直徑尺寸為Ø128.1±0.08mm和Ø129.2±0.08mm；車工圖規定尺寸為Ø128±0.06mm和Ø129.1±0.06mm。顯然在工藝上為保證產品的Z終要求，考慮到熱處理的脹大規律，在其基本尺寸上減去了0.1mm的脹大量；尺寸的上、下偏差結合車加工工藝的實際水平，各壓縮了0.02mm。 　　6314-2Z外圈經過車加工后，在熱處理過程中，單一平面外徑尺寸會發生變化，現行熱處理技術條件規定其熱處理后允許的單一平面外徑變動量V_Dsp為0.20mm，而熱處理脹大尺寸不同，使得成品外圈防塵蓋槽口的直徑尺寸無法得到有效保證。
　　表1為隨機抽取6314-2Z外圈某一批產品中20件的熱處理前、后防塵蓋槽口直徑尺寸變化情況。由表中數據可知，熱處理前防塵蓋槽口直徑尺寸均合格，熱處理后防塵蓋槽口直徑尺寸僅50％滿足產品要求，其余超差產品的尺寸離散度很大。為了進一步說明，依據表1得到防塵蓋槽口熱處理前、后直徑尺寸偏差（V_Dcs）和單一平面外徑尺寸變動量（V_Dcsp）的折線圖（圖3）。由圖3a可知，槽口直徑平均尺寸熱處理后總體呈脹大趨勢，但就每一件產品而言，其脹大量又不相同；由圖3b可知，熱處理后的槽口直徑尺寸變動量明顯大于熱處理前，僅靠現有工藝完全保證防塵蓋槽口直徑尺寸難度非常大。
　　軸承裝配的主要過程為：外圈終檢→內、外圈溝道尺寸分選→合套→裝保持架→鉚合保持架→注脂→壓防塵蓋→包裝。其中，壓防塵蓋需要用專用防塵蓋扣蓋模具在壓力機上完成，如果外圈防塵蓋槽口尺寸不合格，與防塵蓋相配合時就會產生問題。如果外圈防塵蓋槽口直徑尺寸小，會與防塵蓋尺寸產生較大過盈，使防塵蓋壓上后會產生翹曲變形。如果外圈防塵蓋槽口直徑尺寸大，則防塵蓋壓上后配合不緊密，容易在防塵蓋槽內旋轉，甚至產生掉蓋現象。一旦發生上述情況，將直接影響密封軸承的使用，而且，再加上兩面帶防塵蓋軸承均為注脂軸承，返修難度大，因此必須從工藝上采取有效措施加以解決。 　　2　工藝改進措施
　　分析影響密封質量的根本原因，采取硬車加工工藝進行工藝改進。在熱處理前車工圖的設計過程中，防塵蓋槽口直徑尺寸要充分考慮到熱處理的脹大量以及變形量，給防塵蓋槽口表面預留一定的硬車留量。硬車量應盡量小，以提高硬車刀的耐用度和硬車效率。考慮到熱處理過程中外圈尺寸有脹大趨勢，表2 給出了各個不同尺寸段下預留的（經驗）硬車留量，但預留的硬車留量并不等于熱處理后實際的硬車量，實際硬車量要比預留的硬車留量要小，通常硬車的切削深度為0.1～0.3mm。待外圈熱處理、各表面粗磨加工結束后，采用數控車床硬車防塵蓋槽口表面，即可完全達到工藝要求，從而保證密封質量。 　　仍以6314-2Z為例說明外圈防塵蓋槽工藝改進的措施：增加了硬車防塵蓋槽口表面工序，為了通過提高外徑夾持表面的精度，達到提高硬車防塵蓋槽口精度的目的，將硬車防塵蓋槽口工序放在粗磨工序之后。對熱處理前外圈車工圖防塵蓋槽的部分尺寸進行調整（圖2括號中尺寸），使槽口直徑尺寸比改進前減小0.40mm，由原來的Ø128±0.06mm減小為Ø127.6±0.06mm，即在產品圖尺寸基礎上預留了0.5mm的硬車留量，實際的硬車量大致為0.4mm左右；由于硬車量的存在，也相應加大了防塵蓋槽口與端面之間的倒角坐標；所采用的防塵蓋槽成形車刀尺寸也需要作相應地調整。硬車采用的數控車床為CL-20A；車刀桿為A25T-SVQBR-16-D ，刀塊為VB-GW160408-2U 。切削加工時，切削速度v=85m/min；進給量f=0.09mm/r；切削深度α_p為0.20-0.25mm。
　　圖4為采取改進措施后隨機測量的某一批6314-2Z外圈防塵蓋槽口20件產品硬車后平均外徑偏差△D_cm、單一平面外徑變動量V_Dcsp的折線圖。從圖中通過計算可以得出，硬車防塵蓋槽口后加工的直徑尺寸散在-0.02～+0.02mm之間，單一平面內外徑變動量為0.01～0.03mm，完全滿足產品設計要求。 　　3　結束語
　　外圈防塵蓋槽口加工工藝的改進，有效地解決了防塵蓋槽口直徑尺寸過于分散而造成的軸承密封質量問題。由于硬車工序安排在外圈各表面的粗磨加工結束后，且防塵蓋槽口表面較窄，硬車切削深度小，切削力小，不需要太大的夾持力，因而，也不會引起溝道及防塵蓋槽口部位的變形，較好地保證了外圈其他各部位的產品質量。增加的硬車工序，由于其硬車刀塊的磨損較小，而且硬車效率也非常高，其增加的成本較之因密封質量不合格所造成的損失要小得多。