[发明专利]一种用于加工含有内径油槽的发动机主轴轴承内圈的模具及加工方法

说明书

一种用于加工含有内径油槽的发动机主轴轴承内圈的模具及加工方法，涉及一种用于加工轴承内圈的模具及加工方法。目的是解决轴承内圈的内径和内径油槽尺寸加工精度差的问题。模具由模具底座、压板和连接螺栓构成；承托平面设置环状凸缘。加工方法：在终车内圆周面之前进行外圆周面软磨，以内圈的外圆周面和轴承内圈的一个端面作为定位基准对内圈的内圆周面进行加工；内径油槽的铣削设置在内圈内圆周面的终车之后，以模具的承托平面定位轴承内圈的一个端面，以底座中环状凸缘的内表面定位的外圆周面对内径油槽进行加工。本发明模具能够避免夹紧变形；加工方法保证了内径油槽加工精度。本发明适用于加工含有内径油槽的发动机主轴轴承内圈。

技术领域

本发明涉及一种用于加工轴承内圈的模具及加工方法。

背景技术

航空发动主轴轴承具有高温、高速、轻载的特点，为适应发动机较高的转速要求，在轴承的设计上除喷油润滑、飞溅润滑外还增加了环下润滑方式，即在轴承中轴承内圈的内径表面开设若干个与轴对应的径向供油槽。现有的航空发动主轴轴承的轴承内圈结构如图1所述，轴承内圈为圆环形，轴承内圈的外圆周面上设置有滚道(2a)，滚道(2a)的两个侧边为滚子的挡边(3a)，挡边(3a)与滚道(2a)连接处设置有轴向的环形油沟(5a),环形油沟(5a)与轴承内圈的内腔通过径向设置的油孔(4a)连通；轴承内圈内圆周表面均匀设置有数个轴向的内径油槽(1a)。

现有工艺中，由于在铣削过程在中直接利用卡盘装夹轴承内圈容易产生夹紧变形，通常使用弹簧钢制衬套的结构辅助铣削加工，弹簧钢制衬套为开口圆环体，弹簧钢制衬套结构如图3和图4所示，弹簧钢制材质为65Mn材料，淬火后硬度为HRC47；铣削加工时轴承内圈设置在弹簧钢制衬套内，使用三卡爪盘夹紧弹簧钢制衬套外径使开口收缩，进而夹紧轴承内圈；但是在装夹过程中，衬套受力变形导致仅三点与工件接触，并且轴承内圈受力后由于Z轴方向没有限制自由度，工件会沿轴向产生弯曲变形，车削过程中以轴承内圈的外径和一侧端面来定位加工内径，轴承内圈的外径的弯曲变形会导致复映到轴承内圈的内径，进而影响轴承内圈的内径尺寸精度。由于内径油槽的尺寸及精度是由内径为基准测量的，因此轴承内圈的内径尺寸精度差会导致内径油槽尺寸精度差，进而影响油槽贮油量和润滑效果。

同时，内径油槽切削时一般采用刀刃长度与内径油槽长度相同的铣刀，或者采用刀刃长度短于内径油槽长度的铣刀；采用刀刃长度短于内径油槽长度的铣刀进行内径油槽切削时需要两次铣削，每次直接铣削至设计深度，这种方式容易造成在内径油槽产生接痕，内径油槽的深度不同；采用刀刃长度与内径油槽长度相同的铣刀时刀具的悬伸长、刚性差，铣刀受径向抗力容易偏让，内径油槽表面有振纹，影响内径油槽的加工质量。

发明内容

本发明为了解决含有内径油槽的发动机主轴轴承内圈加工时，轴承内圈的内径和内径油槽的尺寸精度差的问题，提出一种用于加工含有内径油槽的发动机主轴轴承内圈的模具及加工方法。

本发明用于加工含有内径油槽的发动机主轴轴承内圈的模具，该模具由模具底座、压板和连接螺栓构成；

所述模具底座下部为圆柱形的夹持部，模具底座上端部为圆形的承托平面，承托平面设置环状凸缘，承托平面中心设置有螺纹孔；压板为圆片形，压板中心设置有圆形通孔，压板的圆周上均匀设置有与内径油槽数量相等的半腰形缺口，其中一个半腰形缺口与压板中心设置的圆形通孔连通；压板的中线与模具底座1同轴设置，连接螺栓的螺纹端穿过压板中心设置的圆形通孔并旋入承托平面中心设置的螺纹孔内。

利用上述用于加工含有内径油槽的发动机主轴轴承内圈的模具加工含有内径油槽的发动机主轴轴承内圈的方法按照以下步骤进行：

一、将轴承内圈坯料固定在车床上的卡盘上，首先细车圆环形轴承内圈坯料的一个端面；细车圆环形轴承内圈坯料内圆周面；

二、细车圆环形轴承内圈坯料的另一个端面至轴承内圈设计宽度，细车轴承内圈的外圆周面，细车滚道和挡边至设计尺寸；