自动调心轴承的外圈的制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种自动调心轴承的外圈的制造方法。
背景技术
自动调心轴承有时用于支撑风力涡轮发电机的主轴、连续铸造设备的轧辊及其它目的。已知如图7所示的一种传统的自动调心滚子轴承，其中外圈102和内圈103彼此同轴设置，并且在该外圈102与内圈103之间介入有包括相应的凸形滚子的多个滚动体104。在外圈102的内周上形成有球面状外侧滚道102a，并且在内圈103的外周上形成有内侧滚道103a，并且由保持器105保持的滚动体104以双排方式可旋转地布置在滚道102a与103a之间。此外，在外圈102的外周的轴向中央部中形成有环形润滑油槽106，并且润滑油槽向内形成有用于将润滑油供应至轴承内部的多个润滑油孔107(例如，见专利文献1)。
在以上的自动调心滚子轴承101的外圈102的制造方法中，例如，按如图8所示的顺序实现：第一车削步骤110，对通过热锻等成形的原料应用车削操作，从而形成分别在其外周、滚道和侧面形成有预定的加工余量的毛坯；钻孔步骤111，在毛坯中形成朝着毛坯的外周和内周敞开的润滑油孔；热处理步骤112，使形成有润滑油孔的毛坯硬化至预定的硬度；第二车削步骤113，在热处理步骤之后在留有磨削余量的同时车削滚道；以及磨削步骤114，在第二车削步骤之后为精加工目的磨削外周、滚道和侧面。
专利文献1：JP-A-11-336753公布
【发明内容】
本发明要解决的问题
然而，在外圈102中形成润滑油孔107，因此当在第二车削步骤113车削润滑油孔(107)部分时出现不连续的切削操作。因此，随同外圈102被热处理以被硬化的情况一起，强烈的冲击重复地作用于车削工具。结果，遇到车削工具的切削刃碎裂的问题，从而车削工具的寿命缩短以及外侧滚道102a被具有碎裂的切削刃的车削工具损坏。
此外，由于在外圈102中形成润滑油孔107，所以当在以上的磨削步骤磨削润滑油孔(107)部分时出现不连续的磨削操作。因此，强烈的冲击重复地作用于磨石。因此，当在普通的磨削条件下实现磨削时，磨石易于破裂，从而磨石的寿命被缩短。结果，相对于用于外侧滚道102a的磨削条件，需要例如降低磨石在磨削操作期间的旋转速度，以便减轻该冲击，并且需要延长磨削时间，以便实现足够的磨削操作。因此，遇到磨削步骤的效率更差的问题。
考虑到以上问题作出本发明，并且本发明的目的是提供一种自动调心轴承的外圈的制造方法，在该制造方法中能避免在热处理后的车削步骤不连续的切削操作，并且能防止车削工具的碎裂以及滚道的损坏，并且还能实现磨石在磨削步骤延长的寿命以及提高的磨削操作效率。
解决问题的方案
为了实现以上目的，本发明用于制造自动调心轴承的外圈的方法包括：第一车削步骤，车削环形原料，以形成在滚道处形成有预定的加工余量的毛坯；钻孔步骤，在毛坯中形成朝着滚道和该毛坯的外周敞开的润滑油孔；热处理步骤，使形成有润滑油孔的毛坯硬化至预定的硬度；以及第二车削步骤，在热处理步骤之后车削滚道；并且其特征在于：在热处理步骤之前，对滚道地与润滑油孔对应的部分应用车削操作以形成环形槽，用于避免在第二车削步骤由于润滑油孔而出现不连续的切削操作的情形。
在本发明中，通过环形槽能避免在第二车削步骤出现的不连续的切削操作，因此能防止车削工具的碎裂。
此外，本发明用于制造自动调心轴承的外圈的方法包括：第一车削步骤，车削环形原料，以形成在滚道处形成有预定的加工余量的毛坯；钻孔步骤，在毛坯中形成朝着滚道和该毛坯的外周敞开的润滑油孔；热处理步骤，使形成有润滑油孔的毛坯硬化至预定的硬度；第二车削步骤，在热处理步骤之后在留有磨削余量的同时车削滚道；以及磨削步骤，在第二车削步骤之后为精加工目的磨削滚道；并且其特征在于：在热处理步骤之前，对滚道的与润滑油孔对应的部分应用车削操作，以形成环形槽，用于避免其中分别在第二车削步骤和磨削步骤由于润滑油孔而出现不连续的切削操作和不连续的磨削操作的情形。
在本发明中，通过环形槽能避免在第二车削步骤出现的不连续的切削操作，因此能防止车削工具的碎裂，并且还能实现磨石在磨削步骤延长的寿命以及提高的磨削操作效率。
此外，本发明用于制造自动调心轴承的外圈的方法可包括：车削步骤，车削环形原料，以形成在滚道处形成有预定的磨削余量的毛坯；钻孔步骤，在毛坯中形成朝着滚道和该毛坯的外周敞开的润滑油孔；热处理步骤，使形成有润滑油孔的毛坯硬化至预定的硬度；以及磨削步骤，在热处理步骤之后为精加工目的磨削滚道；并且其特征可在于：在热处理步骤之前，对滚道的与润滑油孔对应的部分应用车削操作以形成环形槽，用于避免其中在磨削步骤由于润滑油孔而出现不连续的磨削操作的情形。
在该情况下，能实现磨石在磨削步骤延长的寿命以及提高的磨削操作效率。
本发明的优点
在本发明用于制造自动调心轴承的外圈的方法中，能防止由于不连续的切削操作所引起的车削工具的碎裂，因此能延长该工具的寿命，并且能防止滚道被损坏。
此外，能抑制由于不连续的磨削操作所引起的磨石的损坏，因此能延长磨石的寿命，并且还能实现提高的磨削操作效率。
【附图说明】
[图1]其为示出自动调心轴承的重要部分的横截面图，该自动调心轴承结合有通过本发明的制造方法制造的外圈。
[图2]其为该重要部分放大的横截面图。
[图3]其为示出根据本发明制造自动调心轴承的外圈的方法的一个实施例的工艺过程图。
[图4]其为示出自动调心轴承的重要部分的横截面图，该自动调心轴承结合有通过本发明的另一制造方法制造的外圈。
[图5]其为图4的重要部分放大的横截面图。
[图6]其为示出根据本发明制造自动调心轴承的外圈的方法的另一实施例的工艺过程图。
[图7]其为示出传统的自动调心轴承的重要部分的横截面图。
[图8]其为以工艺过程顺序示出传统的自动调心轴承的外圈的制造方法的说明图。
【具体实施方式】
以下将参考附图描述本发明的实施例。
图1为示出自动调心轴承的横截面图，该自动调心轴承结合有通过本发明的制造方法制造的外圈。在该自动调心滚子轴承1中，彼此同轴设置外圈2和内圈3，该外圈2具有在该外圈2的内周上形成的球面状外侧滚道2a，该内圈3具有在该内圈3的外周上形成的横截面弧形的内侧滚道3a(该内侧滚道3a在包括该内圈的中心轴线的横截面中具有与外侧滚道2a的半径相同的半径)，并且在外圈2与内圈3之间介入有多个滚动体4。
在外圈2的外周的轴向中央部中并沿该轴向中央部形成有环形润滑油槽6，并且该润滑油槽向内通过外圈形成有用于将润滑油供应至轴承内部的多个润滑油孔7，并且所述多个润滑油孔7在周向方向上以预定的间隔布置。形成有大约3至8个润滑油孔7。
还参照图2，在外圈2的内周中形成环形槽2b。该环形槽2b以与润滑油孔7相对应的关系设置，并且每一个润滑油孔7朝着该环形槽2b的底部敞开。在附图中，该环形槽2b具有弧形的横截面，并且该环形槽2b的轴向宽度C大于润滑油孔7的内径d，并且还被设定至下述范围，即，在内圈3的轴线相对于外圈2的轴线以最大角度倾斜的状态下，滚动体4的滚动接触表面不与环形槽2b重叠。该环形槽2b设置用于避免由于润滑油孔7而分别在第二切削步骤和磨削步骤(稍后将描述)时出现不连续的切削操作和不连续的磨削操作的情形。
滚动体4包括由通过热处理硬化的轴承钢制成的相应凸形滚子，并且以双排的方式可滚动地介于外圈2的外侧滚道2a与内圈3a的内侧滚道3a之间。滚动体4通过保持器5以预定的间隔被保持。
图3是示出以上自动调心轴承的外圈2的制造方法的工艺过程图。在该制造方法中，首先，热锻诸如轴承钢的钢材料以形成环形原料11(见图3(a))，并对该环形原料11应用车削操作，从而形成在其外周、外侧滚道2a以及侧面上分别形成有预定的加工余量的毛坯12(第一车削步骤：见图3(b))。
然后，通过车削分别在毛坯12的外周和内周中形成润滑油槽6和环形槽2b(见图3(c))。在此，环形槽2b(通过车削在毛坯12的内周中形成的)的包括轴线的横截面形状在周向方向上具有一致的形状。其目的是有效地实现环形槽2b的车削操作，并且还使毛坯12的环形槽2b与内周表面之间的边界为环形，使得分别在第二车削步骤和磨削步骤不太可能出现不连续的车削操作和不连续的磨削操作。因此，在毛坯12中形成在外周朝着润滑油槽6敞开和也在内周朝着环形槽2b敞开的多个润滑油孔7(钻孔步骤：见图3(d))。该润滑油孔7通过以下述方式切削外圈2而形成，即以钻头径向延伸通过外圈。
在形成润滑油孔7之后，将诸如硬化和退火的热处理应用于毛坯12，从而使该毛坯12硬化至轴承外圈所需的例如大约HRC58至64的硬度。
当完成该热处理步骤时，在留有磨削余量的同时，通过诸如切削工具的车削工具车削外侧滚道2a(第二车削步骤：见图3(e))。此时，由于环形槽2b所以能省略润滑油孔(7)部分的切削，因此能避免由于润滑油孔7所引起的不连续的切削操作。
当完成第二车削步骤时，为精加工目的磨削外周、滚道2a以及侧面(磨削步骤：见图3(f))。此时，由于环形槽2b所以能省略润滑油孔(7)部分的磨削，因此能避免由于润滑油孔7所引起的不连续的磨削操作。此外，超精加工滚道2a，从而完成外圈2的制造。
如上所述，在本发明的自动调心滚子轴承的制造方法中，在热处理之后车削外侧滚道2a的第二车削步骤，能通过环形槽2b避免由于润滑油孔7所出现的不连续的切削操作，因此能防止出现其中强烈的冲击作用于车削工具以使该车削工具的切削刃碎裂的不良情形。因此，能延长车削工具的寿命，并且还能防止损坏滚道。
此外，在本发明的自动调心滚子轴承的制造方法中，在热处理之后的磨削步骤，能通过环形槽2b避免由于润滑油孔7所出现的不连续的磨削操作，因此能抑制其中强烈的冲击作用于磨石以损坏磨石的不良情形的发生。因此，能延长磨石的寿命，并且还能提高磨削步骤的效率。
在以上的实施例中，尽管在形成润滑油孔7的钻孔步骤之前形成环形槽2b，但可在形成润滑油孔7之后形成环形槽2b，并且简而言之只需要在热处理步骤之前形成环形槽2b。
此外，在以上的实施例中，尽管在第二车削步骤之后为精加工目的磨削外侧滚道2a，但有时省略磨削步骤。当然，代替在第二车削步骤之后用于外侧滚道2a的磨削步骤，可实现第二车削步骤之后不同于磨削精加工步骤的步骤、诸如磨平外侧滚道2a的步骤。
图4是示出自动调心轴承的重要部分的横截面图，该自动调心轴承结合有通过本发明的另一制造方法制造的外圈。在该自动调心滚子轴承21中，彼此同轴设置外圈22和内圈23，该外圈22具有在该外圈22的内周上形成的球面状外侧滚道22a，该内圈23具有在该内圈23的外周上形成的横截面弧形的内侧滚道23a(该内侧滚道23a在包括该内圈的中心轴线的横截面中具有与外侧滚道22a的半径相同的半径)，并且在外圈22与内圈23之间介入有多个滚动体24。
在外圈22的外周的轴向中央部中并沿该轴向中央部形成环形润滑油槽26，并且该润滑油槽向内通过外圈形成有用于将润滑油供应至轴承内部的多个润滑油孔27，并且所述多个润滑油孔27在周向方向上以预定的间隔布置。形成有大约3至8个润滑油孔27。
还参照图5，在外圈22的内周中形成有环形槽22b。该环形槽22b以与润滑油孔27相对应的关系设置，并且每一个润滑油孔27朝着该环形槽22b的底部敞开。在附图中，该环形槽22b具有弧形的横截面，并且该环形槽22b的轴向宽度C大于润滑油孔27的内径d，并且还被设定至下述范围，即，在内圈23的轴线相对于外圈22的轴线以最大角度倾斜的状态下，滚动体24的滚动接触面不与环形槽22b重叠。设置该环形槽22b用于避免其中由于润滑油孔27而在磨削步骤(稍后将描述)时出现不连续的磨削操作的情形。
滚动体24包括由通过热处理硬化的轴承钢制成的相应凸形滚子，并且以双排方式可滚动地介于外圈22的外侧滚道22a与内圈23a的内侧滚道23a之间。滚动体24通过保持器25以预定的间隔被保持。
图6是示出以上自动调心轴承的外圈22的制造方法的工艺过程图。在该制造方法中，首先，热锻诸如轴承钢的钢材料以形成环形原料31(见图6(a))，并对该环形原料31应用车削操作，从而形成在其外周、外侧滚道22a以及侧面上分别形成有预定的磨削余量的毛坯32(第一车削步骤：见图6(b))。
然后，通过车削分别在毛坯32的外周和内周中形成润滑油槽26和环形槽22b(见图6(c))。在此，环形槽22b(通过车削在毛坯32的内周中形成的)的包括轴线的横截面形状在周向方向上具有一致的形状。其目的是有效地实现环形槽22b的车削操作，并且还使环形槽22b与毛坯32的内周表面之间的边界为环形，使得在磨削步骤不太可能出现不连续的磨削操作。其后，在毛坯32中形成在外周朝着润滑油槽26敞开并且也在内周朝着环形槽22b敞开的多个润滑油孔27(钻孔步骤：见图6(d))。该润滑油孔27通过以下述方式切削外圈2而形成，即，钻头径向延伸通过外圈。
在形成润滑油孔27之后，将诸如硬化和退火的热处理应用于毛坯32，从而使该毛坯32硬化至轴承外圈所需的例如大约HRC58至64的硬度。
当完成该热处理步骤时，为精加工目的磨削外周、滚道2a以及侧面(磨削步骤：见图6(f))。此时，由于环形槽22b所以能省略润滑油孔(27)部分的磨削，因此能避免由于润滑油孔27所引起的不连续的磨削操作。此外，超精加工滚道2a，从而完成外圈2的制造。
在本发明的自动调心滚子轴承的制造方法中，在热处理之后的磨削步骤，能通过环形槽22b避免由于润滑油孔27所出现的不连续的磨削操作，因此能抑制其中强烈的冲击作用于磨石以损坏磨石的不良情形的发生。因此，能延长磨石的寿命，并且还能提高磨削步骤的效率。
在以上实施例中，尽管在形成润滑油孔27的钻孔步骤之前形成环形槽22b，但可在形成润滑油孔27之后形成环形槽22b，并且简而言之只需要在热处理步骤之前形成环形槽22b。