第３２卷第３期 ２ ０ １ １年９月 哈 尔 滨 轴 承
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＢＥＡＲＩＮＧ Ｖｏ１．３２Ｎｏ．３ Ｓｅｐ．２０１ １
３ Ｍ Ｚ １ ４２ ０Ａ￣ｂ沟磨床改造
马敏 ，关有奇 ，何春兰
（１．哈尔滨轴承集团公司电机轴承分厂，黑龙江哈尔滨１５００３６；２．哈尔滨轴承配件有限公司滚子制造分厂，黑龙江哈 尔滨１５００３６）
摘要：针对双列调心球轴承外圈沟道缺少加工机床的问题，对全自动外沟磨床３ＭＺ１４２０修整器部分进行 了改造（该磨床原来被用来加工深沟球轴承外沟），增大了其沟曲率半径的加工范围，从小于２０ｍｍ扩大到 ５０ｍｍ。达到了可以加工调心球轴承外圈沟道的目的。 关键词：３ＭＺ１４２０Ａ外沟磨床；装夹范围；回转中心；移动量 中图分类号：ＴＨ１３３．３３ １，ＴＧ５８１￣．２ 文献标识码：Ｂ 文章编码：１６７２—４５８２（２０１ １）０３—００３２—０２
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｎ ３ＭＺ１４２０Ａ ｏｕｔｅｒ ｒｉｎｇ ｇｒｏｏｖｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ
Ｍａ Ｍｉｎ ，Ｇｕａｎ Ｙｏｕｑｉ ，Ｈｅ Ｃｈｕｎｌａｎ
（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍｏｔｏｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｂ－ｆａｃｔｏｒｙ，Ｈａｒｂｉｎ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈａｒｂｉｎ １ ５００３６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｒｏｌｌｅｒ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｈａｒｂｉｎ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｐａｒｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ １ ５００３６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ａｂｓｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｆｏｒ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｕｔｅｒ ｒｉｎｇ ｇｒｏｏｖｅ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｒｏｗ ｓｅｌｆ－ａｌｉｇｎｉｎｇ ｂａｌｌ ｂｅａｒｉｎｇｓ，ｔｈｅ ｔｒｉｍｍｅｒ ｏｆ ｆｕｌｌ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｏｕｔｅｒ ｒｉｎｇ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ３ＭＺ１４２０Ａ ｗａｓ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ（ｔｈｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈｅ ｏｕｔｅｒ ｒｉｎｇ ｇｒｏｏｖｅ ｏｆ ｄｅｅｐ ｇｒｏｏｖｅ ｂａｌｌ ｂｅａｒｉｎｇ ｏｒｉｇｉｎａｌｌｙ）ｔｏ ｅｘｐａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｏｏｖｅ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ２０ｎｕｎ ｔｏ ５０ｍｍ，ａｎｄ ｃａｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈｅ ｏｕｔｅｒ ｒｉｎｇ ｇｒｏｏｖｅ ｏｆ ｓｅｌｆ－ａｌｉｇｎｉｎｇ ｂａｌｌ ｂｅａｒｉｎｇｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：３ＭＺ１４２０Ａ ｏｕｔｅｒ ｒｉｎｇ ｇｒｏｏｖｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ；ｆｉｘｉｎｇ ｒａｎｇｅ；ｓｗｉｖｅｌｉｎｇ ｔａｂｌｅ；ｍｏｖｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ
１ 前言
３ＭＺ１４２０Ａ是球轴承外沟磨削机床，它主要
加工沟曲率半径为２０ｒａｍ、外径２００ｒａｍ以下的深
沟球轴承的外圈沟道。为了解决公司加工沟曲
率半径大于２０ｍｍ的调心轴承外圈沟道磨加工设
备少的问题，通过对３ＭＺ１４２０Ａ机床图纸进行研
究，结合在使用该机床过程中所掌握的一些实际
情况，对其砂轮修整器、支点座等工艺装备进行
了一系列的改造，使之可以满足双列调心球轴承
外圈沟道（最大沟曲率半径为５０ｍｍ）的磨削加
工，解决了生产的瓶颈，达到降低成本、提高经
济效益的目的。
２ 产品结构的对比
从图１中可以看出，单列深沟球轴承外圈沟
道宽度为幅宽 １／３￣１］２／５，图２中所示调心球轴
收稿日期：２０１１－０１—０３． 作者简介：马敏（１９６５一），女，高级技师 承外圈沟道，其宽度与轴承幅宽相同，从对比可
以看出，后者的沟曲率半径远远大于前者的沟曲
率半径。
图１单列深沟球轴承外圈 图２调心球轴承外圈
３ 机床结构对比
调心轴承外圈沟道的磨削过去常用的设备为 第３期 马敏，等：３ＭＺ１４２０Ａ＃￣－沟磨床改造
Ｍ８８２０，它是上世纪６Ｏ年代仿制前苏联的摆头磨
床，加工效率低下，加工精度是靠工人的高超的
技术保证的，已经无法满足公司现在加工批量和
精度的需要。而改造前的３ＭＺ１４２０Ａ磨床是加工
单列深沟球轴承外圈沟道的专业设备，是加工精
度非常高的全自动切入式磨床，但不具备加工双
列球面球轴承沟道（宽沟）的加工能力。
４ 加工要求
从双列球轴承外圈圆弧滚道磨削加工的工艺
特点和尺寸精度分析得出，双列球面轴承外圈圆
弧半径是外圈圆弧滚道的半径，虽然圆弧的半径
可任意延长或缩短，但圆弧的圆心只能确定在外
圈圆弧的半径上。双列球面轴承的内圈与保持
架、钢球组合后，成为一个球体，成品轴承受载
后有轴向自由调心±３。的要求，因此对轴承外
圈圆弧滚道的技术要求为：沟径、圆度、沟位、
对角差等，其中对角尺寸差是调心球轴承外圈的
特殊要求。
从单列深沟球轴承外圈沟道圆弧的磨削加工
的工艺特点分析，单列深沟球轴承外圈沟道圆弧
半径Ｒ的确定，是根据钢球的直径大小而确定沟
道圆弧半径的变化。
５ 改造方法
５．１ ３ＭＺ１ ４２０Ａ磨床夹具和砂轮修整器分析
夹具的装夹范围：轴承的外圈直径最小
ｌＯＯｍｍ，最大 ２００ｍｍ，幅高：１０ｒａｍ～５０ｒａｍ。
砂轮修整器修整砂轮圆弧半径，最小
Ｒ２．５ｒａｍ，最大Ｒ２０ｍｍ。显然，３ＭＺｌ４２０Ａ轴
承外罔沟道切入磨床的夹具可以满足装夹
１２１２／０１～１２１７／０１、１３１０／０１～１３１６／０１系列产品的外
径和幅高尺寸要求，但是，以上系列产品的沟Ｒ
都大于２０ｒａｍ，砂轮修整器修整砂轮圆弧半径无
法满足以上球面轴承圆弧滚道的圆弧半径和其他
尺寸要求，因为砂轮修整器的回转中心是偏离砂
轮轴线中心线的，而且是根据加工深沟球轴承沟
道的圆弧半径尺寸的变化不断移动回转中心，无 法满足加工１２１２／０１￣１２１７／０１、１３１０／０１～１３１６／０１系
列产品的需要。
５．２对３ＭＺ１ ４２０Ａ磨床的改进
（１）因为双列球面球轴承的沟道较宽，需
要使用的砂轮较厚，所以重新设计了砂轮轴的轴 头，使其轴径加长，由２８ｒａｍ增加到３８ｒａｍ，即由
６３１９／０１使用砂轮厚度增加到ｌ３１７／０ｌ使用砂轮厚度。 （２）把修整器顶端的挡块加长，同时与之
相作用的滑块也加长，目的是增大修整金刚笔与
砂轮接触面的弧长，以适应对厚砂轮的修整，见
图３所示。
１．挡块 ２．滑块 ３．控制开关４．定位销 １．调整螺杆２．金刚笔座 ３．螺杆４．金刚笔
图３砂轮修整器 图４修整器调整螺杆
（３）把修整器的调整螺杆加长，加大修整
器的回转半径，可以使砂轮圆弧面的弧度增大，
能加工曲率大的产品，见图４。
（４）修整器的修整半径增大后，整个修
整器底座上的四个螺丝孔纵向加长，由原来的
３０ｍｍ增加到４５ｍｍ，使其有足够的移动量，能够
使金刚笔修整到整个砂轮。
６ 结束语
经过一系列改造后的３ＭＺ１４２０Ａ磨床，满足
了１２１２／０１～１２１７／０１、１３１０／０１～１３１６／０１系列产品的
加工需要。
将改造后的３ＭＺ１４２０Ａ磨床的加工精度与
Ｍ８８２０磨床的加工产品的精度进行对比，以
１３１６／０１和２２１４／０１两种型号为例其结果如下：
圆弧滚道的表面粗糙度：Ｒａ值由原来的
１．１ ｍ（２２１４／０１）降低至０．５８ ＩＴＩ（１３１６／０１）。
Ｔ艺要求圆弧滚道的沟道尺寸差
为一０．０４０ｍｍ～＋０．０３６ｍｍ，改造后３ＭＺ１４２０Ａ磨
床，实测均在一０．０３ｍｍ～＋Ｏ．０１ｍｍ之间，１００％合
格。而Ｍ８８２０磨床合格率仅在８０％左右。
圆弧滚道的椭圆度由原来０．００８ｍｍ～０．０１２ｍｍ
降至０．００４ｍｍ～０．００６ｍｍ。
返修品率降低了２１．４％，一次交检合格率达
到了９８．７％。
提高了生产效率１４０％（比照原摆头磨床的
定额），并改善了工人的工作环境，提高了双列
球面球轴承的综合质量，延长了轴承的使用寿
命。
可见３ＭＺ１４２０Ａ磨床的改造非常成功，为公
司创造了经济效益，使轴承质量得到进一步提
高，该项技术改进正在公司进行推广。
（编辑：林小江）
