专家点评：针对特大型对数曲线调心滚子磨削加工效率低的问题，采用硬车代替磨加工，通过工艺试验验证了可行性，对于不具备精密数控磨床的加工单位，采用硬车工艺有一定的参考价值。

特大型对数曲线调心滚子可以使接触应力分布均匀，有效解决边缘应力集中问题 (1-2)，应用越来越广泛。目前，特大型对数曲线调心滚子多采用磨床将砂轮修整成几段圆弧来进行拟合加工，加工效率低 (3)。随机械制造业的快速发展，高性能、高精度数控机床和高硬度刀具也取得了巨大进步。硬车削工艺在铸铁、齿轮等工件加工中已广泛应用，轴承套圈以车代磨、车磨复合工艺已日趋成熟，取得了良好的应用效果 (4-5)。与磨削相比，硬车削具有良好的加工柔性、经济性和环保性。为提高特大型对数曲线调心滚子的加工效率，现探讨特大型对数曲线调心滚子硬车削工艺的可行性。

1 磨削工艺

特大型对数曲线调心滚子原磨削工艺流程为：粗磨滚动面→终磨基准面→终磨非基面→修整倒角→细磨滚动面及修形面→终磨滚动面及修形面→超精滚动面及修形面。滚动面采用端面和外径面定位，滚子只做旋转，将砂轮修整成凹形 (根据产品精度要求选用 3 段、5 段圆弧进行修整) 进行切入式磨削 (6)。
缺点：

1. 工序复杂，加工周期长；
2. 易产生磨削烧伤；
3. 细磨、终磨滚动面和修形面时，需频繁修整砂轮以保证产品技术要求。

2 硬车削工艺

以某特大型对数曲线调心滚子为例，滚子直径 Dw 为 90mm，滚子长度为 103.5mm，素线中间圆弧半径 R 为 714.5mm，两端为对数修形设计。滚子素线方程为（此处未给出具体方程）。
为提高对数曲线滚子修形段的拟合度，硬车削加工数控编程将对数曲线分段取点，理论上取点越多，轮廓拟合度越高，经试验对数曲线修形段间隔 1mm 取点最佳，根据滚子素线方程计算各点坐标，相邻点采用圆弧插补，形成连续的加工轮廓。硬车削工艺流程为：粗车端面和滚动面→精车端面和滚动面→终车端面和滚动面。
硬车削加工设备采用美国哈挺公司 ELITE 51 ULTRAⅡ 卧式高精度数控机床，机床主轴跳动为 1μm，最大加工直径为 284mm，最大加工长度为 456mm。滚子一端为穴，采用三爪软爪夹持，另一端为顶尖孔，采用顶尖定位，一次装夹加工成形以保证滚子精度。刀具选用 55° 的菱形 CBN 刀片，粗车、精车工序刀片刀尖圆弧半径为 0.8mm，终车工序刀片刀尖圆弧半径为 0.4mm。
由图 2 和图 3 可知，硬车削滚子的圆度和波纹度均优于磨削滚子。

3 结束语

以某特大型对数曲线调心滚子为研究对象，进行了硬车削工艺试验，硬车削滚子满足技术要求，表面粗糙度、圆度和波纹度均优于磨削滚子，且加工效率明显提高。