【技术实现步骤摘要】
一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法
[0001]本专利技术涉及轴承加工领域，具体涉及一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法。
技术介绍
[0002]近年来不少物流装备及其他特种装备中物料搬运机构中的物料取送已由早期的人工辅助搬运模式升级到了机械化自动搬运模式，其搬运机构中取送物料的往复回转运动是由外齿式转盘轴承与驱动装置共同实现，受机构内部空间限制及装备轻量化设计趋势，现有的钢质转盘轴承设计本体质量大、加工步骤繁琐、生产成本高、耐腐蚀性能以及耐宽温性能差等弊端，不能很好适应现代智能物流装备及其他特种装备朝着自动化、轻量化、智能化的发展趋势。而且一些寒冷地区，对转盘轴承的低温韧性要更高。目前为了轻量化以及低温韧性好，市面上出现了采用铝合金材质制作轴承的外圈和内圈，目前的铝合金有变形铝和铸造铝，变形铝的强度相对较高，但是车削加工时容易变形，不能满足生产要求，以往领域的缺陷描述:1、轻量化回转支承尤其一般铝合金不能满足北方低温环境使用要求，低温韧性差，往往存在齿根断裂，基体断裂的现象，造成回转支承报废，设备故障;2、由于回转支承一般外型尺寸大，以往多采用各类高成本变形铝合金如硬铝，航空铝等制造内外圈，材料利用率低，机加工过程中产生加工变形量过大，造成零件废品率高。铸造铝强度相对较低，低温状态下延伸率不高。
技术实现思路
[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法，结构合理紧凑，重量减轻，耐腐蚀性能以及耐宽温性能提高。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法，所述轻质合金转盘轴承包括外圈（1）、内圈（2）、塑料球（3）、隔离块（4），外圈（1）的沟道与内圈（2）的沟道之间旋转安装有若干塑料球（3），相邻的塑料球（3）之间通过隔离块（4）间隔，其特征在于，所述的外圈和内圈采用新型亚共晶铝硅系铸造铝合金材质铸造成型；新型亚共晶铝硅系铸造铝合金是AlSi7MgNiMn铝合金，所述AlSi7MgNiMn铝合金的各组分重量比是Si6.5
‑
7.5%,Mg0.2
‑
0.5%，Ni0.3
‑
0.9%，Mn0.3
‑
1.0%，剩余为Al。2.根据权利要求1所述的一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法，其特征在于，所述轻质合金转盘轴承还包括柱塞（5）、圆锥销（7）、密封圈和压配式压注油杯（8），外圈（1）的沟道与内圈（2）的沟道之间旋转安装有若干塑料球（3），相邻的塑料球（3）之间通过隔离块（4）间隔，所述的内圈（2）的设计有一径向的柱塞孔，柱塞孔的一侧联通内圈（2）的沟道，柱塞孔的另一侧联通内圈（2）的内侧，在柱塞孔位置设有轴向的定位销孔，定位销孔与柱塞孔垂直联通，柱塞（5）插入柱塞孔内，柱塞（5）上也设计有定位孔，定位销孔与定位孔联通且圆锥销（7）从上往下插入定位销孔以及定位孔内，使柱塞（5）固定在柱塞孔内，所述的密封圈包括上密封圈（9）和下密封圈（10），上密封圈（9）包括外矩形段和内倾斜段，外矩形段的内侧连接内倾斜段，下密封圈（10）包括内矩形段和外倾斜段，内矩形段的外侧设计连接有外倾斜段；所述外圈（1）的内侧上端设计内环形密封槽，上密封圈（9）的外矩形段位于内环形密封槽内，内倾斜段密封压在内圈（2）的上端；所述内圈（2）的内侧下端设计外环形密封槽，下密封圈（10）的内矩形段位于外环形密封槽内，外倾斜段密封压在外圈（1）的下端；所述外圈（1）的一侧设计有轴向槽孔，外圈（1）的沟道处还设计一道径向槽孔，径向槽孔一端联通外圈（1）的沟道，径向槽孔的另一端联通轴向槽孔的下端，轴向槽孔的上端联通外圈（1）的上端面；轴向槽孔的口部安装有压配式压注油杯（8）；轴向槽孔和径向槽孔形成注油孔（11）；所述的外圈（1）上面一周均匀设计有若干个轴向的螺纹孔（12），内圈（2）上面一周也均匀设计有若干个轴向的螺纹孔（12）；所述隔离块（4）是圆柱体且圆柱体的两端圆形面处设计为半球形槽，半球型槽与塑料球（3）相配合，圆柱体的周面与外圈（1）和内圈（2）的沟道相配合；所述的外圈（1）一周设计有外啮合齿（13）。3.根据权利要求2所述的一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法，其特征在于，所述的塑料球（3）是POM塑料球（3）；密封圈的采用耐宽温的NBR材质的密封圈。4.根据权利要求1所述的一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法，其特征在于，所述的螺纹孔（12）内都内嵌有钢丝螺套（14）。5.根据权利要求1所述的一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法，其特征在于，所述上密封圈（9）的外矩形段上下两侧分别设计有环状倒齿（15），内倾斜段的下面靠近端部设计环形凸起（16）；所述下密封圈（10）的内矩形段上下两侧分别设计有环状倒齿（15），外倾斜段的上面靠近端部设计环形凸起（16）。6.根据权利要求2所述的一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法，其特征在于，所述的轻质合金转盘轴承的装配步骤：1）取出圆锥销（7）和柱塞（5）；2）根据合套好的对应外圈（1）和内圈（2），从柱塞孔处逐一填入等数的POM塑料球（3）与隔离块（4），保证塑料球（3）与隔离块（4）间隔均匀；3）安装好柱塞（5）后将圆锥销（7）进行紧固；
4）采用密封专用工具分别从密封槽处安装好耐宽温的NBR材质的密封圈，保证接口牢固；5）安装好压配式压注油杯（8）后从注油孔（11）注入规定要求的2号航空润滑脂；6）采用激光打标机打印好安装需要的各类标识和记号即可。7.根据权利要求1所述的一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法，其特征在于，所述的外圈加工步骤：步骤1.毛坯铸造：该新型亚共晶铝硅系铸造铝合金采用搭边式砂型重力铸造工艺，首先根据零件图绘制模型和芯盒，再准备型砂和芯砂后开始合型浇注，铸造时以AlNi,AlMn中间合金形式加入铝合金熔体，浇注温度：700
±
30℃、砂型预热温度：150
±
30℃、充型时间：20
±
5S，浇注结束后进行落砂和清理即可；步骤2.固溶+时效处理：先对铸造毛坯进行固溶处理，加热温度：535
±
5℃、加热时间：6
‑
12h、水冷温度：60
‑
100℃，再进行时效处理，室温空冷时间≥8h，再加热180
±
5℃保温3
‑
8h后空冷结束；步骤3.毛坯荒车：将经过热处理的铸造毛坯放在数控立式车床上，百分表找正后固定工件，分别对外圆、内孔、两平面进行荒车加工，加工参数：工件转速：46r/min；进给量：0.2mm/r，采用硬质合金刀具；步骤4.毛坯探伤：对荒车后的工件用X射线及无损探伤仪进行缩孔、夹渣、裂纹、针孔缺陷的检查，需符合GB/T8733相关标准规定；步骤5.粗车前三道：对经过探伤检查合格的工件放置在数控立式车床上，百分表找正后采用多点均匀压紧后，对外圆、内孔、两平面、倒角进行粗车加工，加工参数：工件转速：40r/min；进给量：0.16mm/r，切削深度0.40mm，采用硬质合金刀具；步骤6.精车套圈：区分好基准平面后将工件放置在数控立式车床上，百分表找正后采用平整压块进行六点均匀夹布，采用立方氮化硼刀具根据工艺要求加工平面、外圆、沟道、密封槽及内外倒角；加工参数：工件转速：35r/min；进给量：0.12mm/r；切削深度0.25mm，采用无切削液的干式切削法，精车后的套圈需满足基准面平面度≤0.03mm,宽度变动量及沟摆量≤0.03mm，外圆面的椭圆度与锥度≤0.04mm，沟道与外圆的同轴度≤φ0.05mm，表面粗糙度Ra≤2.5μm；步骤7.加工螺套安装孔/油杯孔：将精车好的外圈放置在数铣加工中心机床上，百分表找正后采用平整压块进行六点均匀夹布，按工艺要求编制好底孔加工数控程序，按作业标准安装高速钢机用钻头，钻头速度1500r/min，切削速度150m/min，底孔加工结束后孔口倒120度引导角后执行手工攻丝程序，采用专用ST丝锥和煤油冷却方式，无二次回丝，保证切屑与丝牙完全分开，丝锥只可单向旋转，单孔攻丝结束后从另一端取出丝锥并清理表面切屑后重复进行即可；最后根据工艺要求加工油杯安装孔，保证铰孔尺寸适配油杯；步骤8.加工外齿：
将外圈放置于数控滚齿机床上，并辅以专用法兰，以内孔找正定位后，固定平面，压块采用8点夹布，机床安装加工铝硅系铸造合金材料的定制滚刀，粗加工参数：工件每转滚刀进给量：0.5mm/r，切削速度：50m/min,精加工参数：工件每转滚刀进给量：0.15mm/r，切削速度：15m/min，满足公法线变动量≤0.08mm，齿面粗糙度Ra≤2.5μm；步骤9.人工时效处理：将外齿圈进行人工时效处理，工艺参数：加热温度：140
±
10℃、加热时间：3
‑
5h、以空冷结束；步骤10.精光两平面：将外齿圈放置于数控立式机床上，百分表找正后，用压块固定于齿顶圆上，限制了水平方向自由度，使工件处于自由状态下，然后采用立方氮化硼刀具对两平面进行精光，加工参数：工件转速：60r/min；进给量：0.05mm/r，保证宽度变动量≤0.02mm，粗糙度Ra≤2.0μm；步骤11.配车滚道：将外齿圈放置于数控立...
【专利技术属性】
技术研发人员：时飞，赵磊，朱晓宏，郭晶，
申请(专利权)人：江苏万达特种轴承股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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