軸承在磨加工

軸承在磨加工過程中，其工作表面是通過高速旋轉的砂輪進行磨削的，因此在磨削時如果不按作業指導書進行操作和調整設備，就會在軸承工作表面出現種種缺陷，以致影響軸承的整體質量。軸承在精密磨削時，由于粗糙要求很高，工作表面出現的磨削痕跡往往能用肉眼觀察到其表面磨削痕跡主要有以下幾種。

表現出現交叉螺旋線痕跡

出現這種痕跡的原因主要是由于砂輪的母線平直性差，存在凹凸現象，在磨削時，砂輪與工件僅是部分接觸，當工件或砂輪數次往返運動后，在工件表現就會再現交叉螺旋線且肉眼可以觀察到。這些螺旋線的螺距與工件臺速度、工件轉速大小有關，同時也與砂輪軸心線和工作臺導軌不平行有關。

（一）螺旋線形成的主要原因

1.砂輪修整不良，邊角未倒角，未使用冷卻液進行修整；

2.工作臺導軌導潤滑油過多，致使工作臺漂浮；

3.機床精度不好；

4.磨削壓力過大等。

（二）螺旋線形成的具有原因

1.V形導軌剛性不好，當磨削時砂輪產生偏移，只是砂輪邊緣與工作表面接觸；

2.修整吵輪時工作臺換向速度不穩定，精度不高，使砂輪某一邊緣修整略少；

3.工件本身剛性差；

4.砂輪上有破碎太剝落的砂粒和工件磨削下的鐵屑積附在砂輪表面上，為此應將修整好的砂輪用冷卻水沖洗或刷洗干凈；

5.砂輪修整不好，有局部凸起等。

表面出現魚鱗狀

表面再現魚鱗狀痕跡的主要原因是由于砂輪的切削刃不夠鋒利，在磨削時發生“啃住”現象，此時振動較大。造成工件表面出現魚鱗狀痕跡的具體原因是：

1.砂輪表面有垃圾和油污物；

2.砂輪未修整圓；

3.砂輪變鈍。修整不夠鋒利；

4.金剛石緊固架不牢固，金剛石搖動或金剛石質量不好不尖銳；

5.砂輪硬度不均勻等。

工作面拉毛

表面再現拉毛痕跡的主要原因是由于粗粒度磨粒脫落后，磨粒夾在工件與砂輪之間而造成。工件表面在磨削時被拉毛的具體原因是：

1.粗磨時遺留下來的痕跡，精磨時未磨掉；

2.冷卻液中粗磨粒與微小磨粒過濾不干凈；

3.粗粒度砂輪剛修整好時磨粒容易脫落；

4.材料韌性有效期或砂輪太軟；

5.磨粒韌性與工件材料韌性配合不當等

工件表面有直波形痕跡

我們將磨過的工件垂軸心線截一橫斷面并放大，可看到其周邊近似于正弦波。使其中心沿軸心線無轉動平移，正弦波周邊的軌跡便是波形柱面，亦稱這為多角形。產生直波形的原因是砂輪相對工件的移動或者說砂輪對工件磨削的壓力發生周期性變化而引起振動的原故。這種振動可能是強迫振動，也可能是自激振動，因此工件上的直波頻往往不止一種。產生直波形痕跡的具體原因是：

1.砂輪主軸間隙過大；

2.砂輪硬度太高；

3.砂輪靜平衡不好或砂輪變鈍；

4.工件轉速過高；

5.橫向亓刀太大；

6.砂輪主軸軸承磨損，配合間隙過大，產生徑向跳動；

7.砂輪壓緊機構或工作臺“爬行”等。

工件表面再現燒傷痕跡

工件表面在磨削過程中往往會燒傷，燒傷有幾種類型，一是燒傷沿砂輪加工方向，呈暗黑色斑塊；二是呈線條或斷續線條狀。工件表面在磨加工過程中被燒傷，歸納起來有以下幾種原因：

1.砂輪太硬或粒度太細組織過密；

2.進給量過大，切削液供應不足，散熱條件差；

3.工件轉速過低，砂輪轉速過快；

4.砂輪振擺過大，因磨削深度不斷發生變化而燒傷；

5.砂輪修整不及時或修整不好；

6.金剛石銳利，砂輪修整不好；

7.工件粗磨時燒傷過深，精磨留量又太小，沒有磨

掉；

8.工件夾緊力或吸力不足，在磨削力作用下，工件存在停轉現象等。

那么工件表面在磨削過程中如何知道是否燒務呢？這要通過定期酸洗即可檢查出來。工件酸洗后，在表面濕潤時，應立即在散光燈下目測檢驗，正常表面呈均勻暗灰色。如是軟件點，就呈現云彩狀暗黑色斑點，且周界不定整；如果脫碳，則呈現灰白或暗黑色花斑；如果磨加工裂紋，則裂紋呈龜裂狀，如是燒傷，一是表面沿砂輪加工方向呈現暗黑色斑塊，二是呈現線條或斷續線條狀。如在磨加工過程中出現上述燒傷現象，必須及時分析原因，采取有效措施加以解決，杜絕批量燒傷。

表面粗糙度達不到要求

軸承零件的表面粗糙度均有標準和工藝要求，但在磨加工和超精過程中，因種種原因，往往達不到規定的要求。造成工件表面粗糙度達不到要求的主要原因是：

1.磨削速度過低，進給速度過快，進刀量過大，無進給磨削時間過短；

2.工件轉速過高或工件軸和砂輪軸振動過大；

3.砂輪粒度太粗或過軟；

4.砂輪修整速度過快或修整機構間隙過大；

5.修整砂輪的金剛石不銳利或質量不好；

6.超精用油石質量不好，安裝位置不正確；

7.超精用煤油質量達不到要求；

8.超精時間過短等；

(大國龍騰運轉世界 龍出東方 騰達天下 龍騰三類調心滾子軸承 劉興邦 )

滾動軸承的制造－套圈成型加工

雖然滾動軸承類型眾多，其結構型式、公差等級、材料選用、加工方法存在差異，但其基本制造過程均包含以下內容：

軸承零件制造－軸承零件檢查－軸承零件退磁、清洗、防銹—軸承裝配－軸承成品檢查—軸承成品退磁、清洗－軸承成品涂油包裝斗成品入庫。

套圈是滾動軸承的重要零件，由于滾動軸承的品種繁多，使得不同類型軸承的套圈尺寸、結構、制造使用的設備、工藝方法等各不相同。又由于套圈加工工序多、工藝復雜、加工精度要求高，因此，套圈的加工質量對軸承的精度、使用壽命和性能有著重要的影響。

套圈制造的原材料為圓柱形棒料或管料，目前根據成型工藝不同，滾動軸承套圈一般有以下幾種制造過程。

1)(棒料)下料－鍛造－退火(或正火－車削(冷輾成型)－熱處理淬、回火－磨削－零件檢查－退磁、清洗－提交裝配

2)(棒料、管料)下料－冷輾成型－熱處理淬、回火－磨削－零件檢查－退磁、清洗－提交裝配

3)(管料)下料－車削成型－熱處理淬、回火－磨削－零件檢查－退磁、清洗－提交裝配

4)(棒料)下料－冷(溫)擠壓成型－車削－熱處理淬、回火－磨削－零件檢查－退磁、清洗－提交裝配

套圈成型方法

目前在套圈加工中，成型方法主要有以下幾種：鍛造成型、車削成型、冷輾擴成型和冷(溫)擠壓成型。在以上成型方法中，鍛造成型加工應用最為廣泛，占總生產量的80％左右，對于一些小型通用類產品可以采用棒(管)料直接車削成型。20世紀80年代以來，我國一些中小型企業在中小型套圈的生產中采用了冷輾擴和冷(溫)擠壓成型工藝。

1)鍛造成型

通過鍛造加工可以消除金屬內在缺陷，改善金屬組織，使金屬流線分布合理，金屬緊密度好。鍛造成型加工工藝廣泛應用于軸承成型加工中，可以完成從內徑~20mm的小型產品到外徑5000mm的特大型產品的加工。常見的鍛造成型方法有：熱鍛加工、冷鍛加工、溫鍛加工，我國以熱鍛為主。

熱鍛加工因其成型加工設備不同又分為：自由鍛造加工工藝、壓力機鍛造工藝、平鍛機鍛造工藝和高速鐓鍛機鍛造工藝。

2)冷輾成型

冷輾擴工藝是一種能提高材料利用率，提高金屬組織致密性，保持金屬流線性的先進工藝方法，它是一種無屑加工方法。從理論上說，冷輾成型的產品不需進行車削可直接進行熱處理及磨削加工。目前，冷輾擴工藝主要應用于中、小型深溝球軸承，其主要工藝過程為：

鍛造毛坯(環形)－車削(除溝道)－輾擴(溝及倒角)整徑－軟磨兩端面

采用冷輾擴工藝和鍛造成型工藝時，產品的精度除了受設備精度影響外，還要受成型模具精度的影響。

3)車削成型

在軸承行業，傳統的車削成型技術是使用專用車床，采用集中工序法完成成型加工。但由于該方法所用設備調整難度大、機床精度低、材料利用率低，因此該工藝方法正在被淘汰。

隨著科學技術的發展，數控車削機床迅速發展并日益完善。目前，一些外形復雜、精度要求高的產品正越來越多地采用數控車削成型技術。

綜上所述，套圈成型加工的方向應該是向著金屬材料利用率高、生產效率高、成型精度高的方向發展。因此，高速鐓鍛技術、冷輾擴技術、數控車削成型技術將會得到越來越多的應用。