摘　要：分析了带防尘盖密封轴承密封槽槽口原工艺加工中存在的直径尺寸过于分散，影响密封效果的问题，采取增加硬车工序的方法，有效解决了带防尘盖轴承的密封质量问题。
　　关键词：密封轴承；防尘盖；硬车工艺
　　各种家用电器、汽车和航空航天设备等出于简化主机结构、维护方便及防止周围恶劣环境对轴承的污染和能较长时间不需要润滑的目的，需要选用带防尘盖的密封轴承。密封轴承的密封效果直接影响到轴承的质量，对于密封轴承不仅要求其有较高的寿命可靠性，而且要有良好的密封性能，以减轻振动，降低噪声。
　　1　工艺改进前存在的问题
　　带防尘盖密封轴承的质量主要取决于外圈防尘盖槽与防尘盖的配合程度，对于外圈防尘盖槽，影响其密封效果的主要因素是防尘盖槽口直径尺寸和槽的形状。槽的形状在目前工艺水平条件下主要靠成形车刀来保证，且由于槽的轴向局部尺寸较小，因此，其热处理前、后的尺寸基本不变；而防尘盖槽口直径尺寸由于受车加工、特别是热处理变的影响较大。因此，能否控制好防尘盖槽口直径尺寸，成为工艺加工中的关键。
　　以6314-2Z为例说明外圈防尘盖槽工艺改进前存在的问题。外圈的车加工工艺过程为：车端面、外内径表面、安全角→车另一端 面、外径表面、安全角→软磨端面→打印→车外沟道→车防尘盖槽口→车防尘盖槽→车外圆角。6314-2Z外圈的产品图和车工图分别如图1、图2所示。由图可知，产品图防尘盖槽口及槽底的直径尺寸为Ø128.1±0.08mm和Ø129.2±0.08mm；车工图规定尺寸为Ø128±0.06mm和Ø129.1±0.06mm。显然在工艺上为保证产品的Z终要求，考虑到热处理的胀大规律，在其基本尺寸上减去了0.1mm的胀大量；尺寸的上、下偏差结合车加工工艺的实际水平，各压缩了0.02mm。 　　6314-2Z外圈经过车加工后，在热处理过程中，单一平面外径尺寸会发生变化，现行热处理技术条件规定其热处理后允许的单一平面外径变动量V_Dsp为0.20mm，而热处理胀大尺寸不同，使得成品外圈防尘盖槽口的直径尺寸无法得到有效保证。
　　表1为随机抽取6314-2Z外圈某一批产品中20件的热处理前、后防尘盖槽口直径尺寸变化情况。由表中数据可知，热处理前防尘盖槽口直径尺寸均合格，热处理后防尘盖槽口直径尺寸仅50％满足产品要求，其余超差产品的尺寸离散度很大。为了进一步说明，依据表1得到防尘盖槽口热处理前、后直径尺寸偏差（V_Dcs）和单一平面外径尺寸变动量（V_Dcsp）的折线图（图3）。由图3a可知，槽口直径平均尺寸热处理后总体呈胀大趋势，但就每一件产品而言，其胀大量又不相同；由图3b可知，热处理后的槽口直径尺寸变动量明显大于热处理前，仅靠现有工艺完全保证防尘盖槽口直径尺寸难度非常大。
　　轴承装配的主要过程为：外圈终检→内、外圈沟道尺寸分选→合套→装保持架→铆合保持架→注脂→压防尘盖→包装。其中，压防尘盖需要用专用防尘盖扣盖模具在压力机上完成，如果外圈防尘盖槽口尺寸不合格，与防尘盖相配合时就会产生问题。如果外圈防尘盖槽口直径尺寸小，会与防尘盖尺寸产生较大过盈，使防尘盖压上后会产生翘曲变形。如果外圈防尘盖槽口直径尺寸大，则防尘盖压上后配合不紧密，容易在防尘盖槽内旋转，甚至产生掉盖现象。一旦发生上述情况，将直接影响密封轴承的使用，而且，再加上两面带防尘盖轴承均为注脂轴承，返修难度大，因此必须从工艺上采取有效措施加以解决。 　　2　工艺改进措施
　　分析影响密封质量的根本原因，采取硬车加工工艺进行工艺改进。在热处理前车工图的设计过程中，防尘盖槽口直径尺寸要充分考虑到热处理的胀大量以及变形量，给防尘盖槽口表面预留一定的硬车留量。硬车量应尽量小，以提高硬车刀的耐用度和硬车效率。考虑到热处理过程中外圈尺寸有胀大趋势，表2 给出了各个不同尺寸段下预留的（经验）硬车留量，但预留的硬车留量并不等于热处理后实际的硬车量，实际硬车量要比预留的硬车留量要小，通常硬车的切削深度为0.1～0.3mm。待外圈热处理、各表面粗磨加工结束后，采用数控车床硬车防尘盖槽口表面，即可完全达到工艺要求，从而保证密封质量。 　　仍以6314-2Z为例说明外圈防尘盖槽工艺改进的措施：增加了硬车防尘盖槽口表面工序，为了通过提高外径夹持表面的精度，达到提高硬车防尘盖槽口精度的目的，将硬车防尘盖槽口工序放在粗磨工序之后。对热处理前外圈车工图防尘盖槽的部分尺寸进行调整（图2括号中尺寸），使槽口直径尺寸比改进前减小0.40mm，由原来的Ø128±0.06mm减小为Ø127.6±0.06mm，即在产品图尺寸基础上预留了0.5mm的硬车留量，实际的硬车量大致为0.4mm左右；由于硬车量的存在，也相应加大了防尘盖槽口与端面之间的倒角坐标；所采用的防尘盖槽成形车刀尺寸也需要作相应地调整。硬车采用的数控车床为CL-20A；车刀杆为A25T-SVQBR-16-D ，刀块为VB-GW160408-2U 。切削加工时，切削速度v=85m/min；进给量f=0.09mm/r；切削深度α_p为0.20-0.25mm。
　　图4为采取改进措施后随机测量的某一批6314-2Z外圈防尘盖槽口20件产品硬车后平均外径偏差△D_cm、单一平面外径变动量V_Dcsp的折线图。从图中通过计算可以得出，硬车防尘盖槽口后加工的直径尺寸散在-0.02～+0.02mm之间，单一平面内外径变动量为0.01～0.03mm，完全满足产品设计要求。 　　3　结束语
　　外圈防尘盖槽口加工工艺的改进，有效地解决了防尘盖槽口直径尺寸过于分散而造成的轴承密封质量问题。由于硬车工序安排在外圈各表面的粗磨加工结束后，且防尘盖槽口表面较窄，硬车切削深度小，切削力小，不需要太大的夹持力，因而，也不会引起沟道及防尘盖槽口部位的变形，较好地保证了外圈其他各部位的产品质量。增加的硬车工序，由于其硬车刀块的磨损较小，而且硬车效率也非常高，其增加的成本较之因密封质量不合格所造成的损失要小得多。