TTB工業智造 | 軸承超精:一個非常精密的加工工
超精研(yán)是一種通過(guò)油石高頻小幅振蕩進行(háng)研磨的傳統機械加工工藝,以改善工件的表面質量為注要目的,在軸承、汽車、液壓氣動等許多行業有廣泛應用,尤其是(shì)在軸承行業,目前是軸承内部(bù)工作表面的主要終加工(gōng)工藝。
軸承超精又稱(chēng)為(wéi)超精研,是(shì)一種微量磨削過程。對(duì)于高精度軸承(chéng),通常套圈滾動面和滾動體工作面都需要進行(háng)超(chāo)精加工。
超精加工有不同(tóng)加工設(shè)備(bèi),加工原理也不盡相同,為了實現幾何精度要求,表面質量要求,需要綜合考慮設備、工裝、油石、磨削(xuē)液,甚至上到磨削工序軸承零件的狀态。在滾動軸承制(zhì)造過程中,超精是軸(zhóu)承套圈加工的末尾工(gōng)序,它對于減小或消除磨加工遺留的圓形偏差,修理溝道(dào)的形狀(zhuàng)誤差,細化其表面粗糙度,改善表(biǎo)面物理機械性能,降低軸承的振動、噪(zào)聲,提高軸承的壽命(mìng),有着重要作用,具體為:
1、能有效的(de)減小波紋(wén)度。
在超精研過程中,為了(le)能夠保證油石始(shǐ)終作用于波峰而不與波谷接觸,油石與工件接觸的圓弧≥工件表面波紋度(dù)的波長,這樣一來,波峰的接觸壓力較大,凸峰就被切除,從而減少了波紋度。
2、改善球(qiú)軸(zhóu)承滾道的溝形誤差。
超精研可以(yǐ)有效的改善30%左右滾道的(de)溝形誤差。
3、能使被超精(jīng)研(yán)表面(miàn)産生壓應力。
超精研過程中,主(zhǔ)要産生冷塑性變形(xíng),從而使得超精研後,工件表面形成殘餘(yú)壓應力。4、能使套圈工作表面的(de)接(jiē)觸面積增加。
超精研後(hòu),套圈工作表面接觸支承面積可由磨削後的15%~40%,增加到80%-95%。
軸承超精加工一般可分為三個階(jiē)段:
1、軸承的切削階段油石表面與滾道表面的粗糙凸峰相接觸時,由于接觸(chù)面積較小,單位面積上(shàng)的受力較大,在一定壓(yā)力作用下(xià),油石首先受到軸承工件的“反切削”作用,使油石表面的部分磨粒脫落(luò)和碎裂,露出一些新的鋒(fēng)利的磨粒和刃邊(biān)。同時,軸(zhóu)承工件的表面凸峰受到快速切削,通過切削與反(fǎn)切削的作用除去軸承工(gōng)件表面上的凸峰和(hé)磨削變質層(céng)。這(zhè)一階段被稱為(wéi)切削階段,在這個階段切除了大部分的金屬餘量。2、軸承的半切削(xuē)階段
随着加工的繼續進行,軸承工件表面逐漸被磨平。
這時(shí),油石與工件表面接觸面(miàn)積增加,單位面(miàn)積上的(de)壓力降低,切削深度(dù)減(jiǎn)小,切削能力減弱。
同時,油石表面(miàn)的(de)氣孔被堵塞,油石處于半切削狀(zhuàng)态(tài)。這一階段被稱為軸承精加工的半切削階段,在半切削階段軸承工件表面切削痕迹(jì)變淺,并出現較暗的光澤(zé)。
3、軸承的光整階段
這個階段可分為二步:一是(shì)研(yán)磨過渡階段;二是停止切削後的研磨階段。研磨過渡階段:磨粒自(zì)銳(ruì)減少(shǎo),磨粒刃棱(léng)被磨平,切屑氧化物開始嵌(qiàn)入油石空隙(xì),磨粒粉末堵塞(sāi)油石氣孔,使磨(mó)粒(lì)隻能微弱(ruò)切削,伴有擠壓和研光作用,這時工件表面粗糙度很快降低,油石表面有黑色切屑氧化物附着。停止切削研磨(mó)階(jiē)段:油石和工件相互摩擦(cā)已很光滑(huá),接觸面積大大增加,壓強下降,磨粒已不能穿(chuān)破油膜與工件接觸,當(dāng)支承面的油膜壓力與油石壓力相平(píng)衡時,油石(shí)被浮起。其間形成油膜,這(zhè)時已不起切削(xuē)作用。這個階段為超精加工所特有(yǒu)的。