1 前言

      推力轴承套圈的平面不仅是安装的基准之一，也是磨加工中的主要定位基准面之一。它的加工质量，对各道磨削加工工序都有影响，而且直接影响使用性能和寿命。因此，对原有推力轴承套圈平面磨削方法进行了分析，并对其不足提出了相应改进，为下工序提供可靠的定位基准，进一步地提高了产品的加工质量。

      2 立式平面磨削方法和特点

      2.1 磨削方法

      立式平面磨削方法如图1 所示。磁盘3 通电将工件2 吸住，砂轮及磁盘各以一定转速同方向旋转。砂轮转速960r/min，磁盘20r/min 左右。平面的磨削是靠砂轮端面进行磨削的。此加工方法工艺过程为：

      磨非基面→退磁清洗→磨基面→退磁清洗。

      如果磨削P5 级以上产品，其工艺过程为：

      粗磨非基面→退磁清洗→粗磨基面→退磁清洗→稳定回火→细磨非基面→退磁清洗→细磨基面→退磁清洗。

      2.2 磨削特点

      从上述加工方法分析，影响平面尺寸及平行差、平面度（弯曲度）超差因素较多。首先从推力产品本身结构分析，其中平面度（弯曲度）超差是加工中经常遇到的问题，其原因是产品本身特点即平面尺寸较薄，加工中因打字、热处理、磨削时磁盘磁力过大容易产生弯曲变形，其变形情况如图2 所示。严重时影响下工序加工。所以磨削时磁力不能过大，否者弯曲度极容易超差。受磁力限制，磨削的效率也随之降低。

      这种方法一般情况下需要磨非基面、磨基面。这样工件需两次定位，两次加工其定位误差、砂轮相对于磁盘的位置误差及磁盘误差都反映到套圈端面上。

      加工中产品需要重复吸磁，工件残磁不容退净使工件不易清洗干净。产品本身端面较宽，其细微物容易垫入工件与磁盘之间，造成工件尺寸及平行差超差。这种方法是靠砂轮端面进行磨削的，砂轮的磨削面积相对较少，砂轮脱落较快，如果留量较大，尺寸及表面粗糙度不易控制。为克服上述缺点，磨削较高精度产品时，将平面磨削分成两台机床进行，稳定回火之前安排一台机床磨削，并且磨去绝大部分留量，磨削时将砂轮轴调整到与磁盘成微小角度，以达到砂轮能逐步磨削平面提高磨削效率。其余少部分留量在稳定回火后，安排另一台机床磨削，磨削时将砂轮轴调整与磁盘垂直保证加工质量。由于粗磨非基面时工件定位面的面积较宽，车加工时其平面度如果控制不好，将影响磨削质量。一般情况下为保证产品加工精度，采取增加留量和磨削次数来弥补。影响了加工效率。此方法基本上是人工操作，劳动强度大、加工效率较低，影响产品质量因素的随机性较大，从一定程度上讲取决于操作者的责任心和技术水平。但此方法换活时间短，非常适合于多品种小批量生产。

      3 贯穿式平面磨削方法和特点

      3.1 磨削方法

      贯穿式平面磨削方法如图3、图4 所示。机床的送料机构将工件送入两砂轮之间，两砂轮各以转速960r/min 异向旋转对工件进行磨削。使用这种加工方法砂轮的磨削面积相对较大，砂轮调整适当角度形成粗磨区、精磨区、光磨区，工件在磨削中受力均匀，砂轮消耗稳定，工件的尺寸散差较小。

      3.2 磨削特点

      工件的端面既是定位面又是加工面，一次磨削两个端面，这就避免了定位误差和加工误差的迭加。由于工件的磨削属于贯穿式磨削，工件的弯曲度误差磨削后很容易修正过来，提高了加工精度。由于磨削时不需要退磁清洗，磨削时基面及非基面同时磨削，一次磨到尺寸，大大减少了机动时间和辅助时间，其生产效率比立式平面磨削方法提高一倍甚至更高。

      这种加工方法对车工要求不严，并且磨加工时无需增加留量，缺点是砂轮异向旋转破坏端面与外径的垂直度。但由于推力轴承套圈磨削的外径面积较小，且外径磨削采用无心外圆机床，外径是多次磨削，适当增加外径留量并不影响磨加工效率及质量。推力轴承套圈本身端面较薄其稳定性较差，磨削时进口处容易造成端面磨伤，且端面磨纹不清晰，不少用户认为端面有问题。为满足用户要求，再增加一次平面磨削，采用立式磨削方法。这样一般产品的工艺过程为：

磨两端面→磨基面→退磁清洗。

      如果磨削P5 级以上产品，其工艺过程为：

      磨两端面→清洗→磨基面→退磁清洗→稳定回火→磨两端面→清洗→磨基面→退磁清洗。表面上看此方法与立式磨削方法一样，但有着一定的区别，工件经磨两端面后，用立式磨削方法磨基面时留量非常小，所以磨削基面端面时所需的磁力不需要很大，工件的变形就很小。另外，由于非基面也是经过磨削的，磨削基面时定位精度较高，保证工艺要求没问题。由于磨量较小，相对砂轮末子也较少，很容易清洗且加工效率也大幅度提高。

      4 两种加工方法比较

      将51318 推力轴承外圈平面两种不同的磨削方法做一下比较，结果见表1。

      通过两种方法比较看出，立式平面磨削方法尺寸散差大、磨削效率低。贯穿式平面磨削方法既能满足质量要求，又能大幅度地提高产量。需要说明的是，磨削平面尺寸比较薄的产品时，如果采用立式方法磨削，要保证弯曲度不超差，磁力不能过大，由此进给量也随之减少，势必影响磨削效率，而且平行差也容易超差。采用贯穿式的磨削方法就能够克服立式磨削方法的不足，磨削时弯曲度误差完全能够修正过来。采用立式磨削方法磨削基面时磨削量很小，磨削时工件所受磁力不至于使平面的弯曲度超差，平行差也能够保证。这样既能保证质量又能大幅度地提高产量。

      加工精密度较高的产品需采取稳定回火处理，对稳定工件的尺寸及精度起到很大作用，但工件的弯曲度又有一定的变化。如果采用立式磨削方法势必增加些留量，采用贯穿式磨削方法就不需增加留量。

      5 结束语

      基于上述分析和比较，立式平面磨削方法适合于多品种小批量的生产。贯穿式平面磨削方法适合于品种少批量大的生产。随着工艺水平不断发展，有待于有更好的方法来加工推力轴承套圈的平面，如采用差动双端面磨削等。