調(diào)心滾子軸承內(nèi)滾道磨削方法的原理及特點(diǎn)

典型的調(diào)心滾子軸承內(nèi)圈有2個滾道，對雙滾道進(jìn)行磨削的方法有很多種。如：滾輪修整磨消法，單點(diǎn)修整成形磨削法，正反磨削法和錯位磨消法四種，下面來分享下這四種磨削方法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)。

1、滾輪修整磨消法

滾輪修整磨消法的原理：如圖1所示，先用滾輪將砂輪修整成所需要的形狀，然后用修整好的砂輪對滾道進(jìn)行一次切入磨削成形。

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滾輪修整磨削法的特點(diǎn)：

滾輪修整磨削法的優(yōu)點(diǎn)：

(1)砂輪形狀由滾輪保證,砂輪修整容易、省時，適合大氣孔砂輪(磨粒大)磨制尺寸較小的套圈散熱快，但加工工件表面粗糙度差；

(2)一次裝夾工件,同時磨削雙滾道。

滾輪修整磨削法的缺點(diǎn)：

(1)不同型號的工件需要不同型號的滾輪，滾輪工作復(fù)雜，使用有周期性，成本高，滾輪修整的砂輪表面粗糙，影響工件表面粗糙度。

(2)磨削面大，切削深度大，砂輪工件承受較大的徑向分力，產(chǎn)生較多的磨削熱。

(3)對砂輪厚度有較嚴(yán)格的要求，加工不同型號工件需要不同的砂輪，所需砂輪的數(shù)量大。

(4)磨削速度低，加工效率不高。

2、單點(diǎn)修整成形磨削法

單點(diǎn)修整成形磨削法的原理：如圖2所示，其原理與滾輪修整磨削法相同，區(qū)別在于砂輪修整方法。用金剛筆修整砂輪一下側(cè)，修整完成后金剛筆跳出，移動距離L，繼續(xù)修整砂輪另一側(cè)，然后用修整好的砂輪磨削工件。

單點(diǎn)修整成形磨削法的特點(diǎn)：

單點(diǎn)修整成形磨削法的優(yōu)點(diǎn)：

(1)一次裝夾工件，同時磨削雙滾道；

(2)與滾輪修整磨削法相比，減少了訂購大量滾輪的成本，適當(dāng)降低修整速度，可提高砂輪面精度，從而提高工件表面質(zhì)量；

(3)適合大氣孔砂輪(磨粒大)磨前尺寸較小的套圈，散熱快，但加工工件表面粗糙度差。

單點(diǎn)修整成形磨削法的缺點(diǎn)：

(1)同滾輪修整磨削一樣，磨削面大，切削深度大、砂輪工件承受較大的徑向分力，會產(chǎn)生較多的磨削熱；

(2)修整方式存在盲點(diǎn)，金剛筆修整砂輪運(yùn)動到2片沙輪的中間位置時，因?yàn)榫嚯x近，容易與砂輪產(chǎn)生干涉，因此，對金剛筆的旋轉(zhuǎn)角度θ有比較嚴(yán)格的要求；

(3)對砂輪厚度有較嚴(yán)格的要求，加工不同型號工件需要不同的砂輪，所需砂輪的數(shù)量大；

(4)砂輪修整復(fù)雜、耗時，磨削速度低，因此，加工效率不高。

3、正反磨削法

正反磨削法的原理：如圖3所示，工件旋轉(zhuǎn)一定角度(不同型號工件旋轉(zhuǎn)角度不同) ，將修整好的砂輪(采用金鋼筆修整出所需要的圓弧形狀)磨削滾道A，磨削完成后工件翻轉(zhuǎn)，采用同樣的方法磨削滾道B。

正反磨削法的特點(diǎn)：

正反磨削法的優(yōu)點(diǎn)：

(1)磨削面較小，切削深度較小，砂輪、工件承受較小的徑向分力，磨削速度較高，加工效率較高；

(2)適合精細(xì)砂輪（磨粒小）磨削尺寸較大的套圈，工件表面粗糙度好；

(3)砂輪修整簡單、省時；

(4)對砂輪厚度無要求，減少了砂輪的型號和數(shù)量。

正反磨削法的缺點(diǎn)：

(1)工件2次裝夾定位，2次磨削，雙滾道同軸度及曲率半徑容易出現(xiàn)超差，兩滾道尺寸差、位置差無法批量控制；

(2)工件寬度H的誤差直接影響著兩滾道的位置差，所以對工件的寬度H有比較嚴(yán)格的尺寸要求；

(3)2次裝夾、磨削，加工效率低。

4、錯位磨削法

錯位磨削法的原理：錯位磨削法是一種新的磨削方法，采用工件錯位跳動磨削，實(shí)現(xiàn)了2片砂輪分別磨削2個滾道，最大限度地減少了因磨削力、磨削熱對工件加工精度、表面質(zhì)量及磨削效率的影響。磨削原理如圖4所示。2片砂輪用一定厚度的墊片隔開，金剛筆1次修整2片砂輪，砂輪1磨削滾道A(圖4a)，磨削完成后，工件橫向跳動，再用砂輪2磨削滾道B(圖4b)。

錯位磨削法的特點(diǎn)：

(1)磨削面較小，切削深度較小，砂輪、工件承受較小的徑向分力，磨削速度較高,加工效率較高；

(2)適合精細(xì)砂輪(磨粒小)春削尺寸較大的套圈，工件表面粗糙度好；

(3)砂輪修整簡單、省時，不存在盲點(diǎn),適合特殊或微型套圈的磨削；

(4)對砂輪厚度無要求，減少了砂輪的型號和數(shù)量；

(5)工件一次裝夾定位，磨削雙滾道，解決了滾輪修整磨削法和單點(diǎn)修整成形磨削法存在的切削深度大、磨削熱大的問題，以及正反磨削法雙滾道同軸度容易出現(xiàn)超差且工作效率低的問題。

(運(yùn)轉(zhuǎn)世界大國龍騰 龍出東方 騰達(dá)天下 龍騰三類調(diào)心滾子軸承 劉興邦CA CC E MB MA)

軸承磨削裂紋特征和產(chǎn)生原因以及防止措施

磨削加工是機(jī)械制造業(yè)金屬切削加工常見的一種方法，在軸承加工行業(yè)中也被廣泛的應(yīng)用，經(jīng)熱處理淬火的軸承零件，在磨削過程中可能出現(xiàn)呈網(wǎng)狀的龜裂或較規(guī)則排列的細(xì)小裂紋，稱為磨削裂紋，它不但影響軸承零件的外觀，更重要的是還直接影響軸承零件的質(zhì)量。

1、軸承磨削裂紋特征：

磨削裂紋與一般淬火裂紋明顯不同，磨削裂紋只發(fā)生在磨削面上，深度較淺，且深度基本一致。較輕的磨削裂紋垂直于或接近垂直于磨削方向的平行線，且是規(guī)則排列的條狀裂紋，這是第一種裂紋，較嚴(yán)重的裂紋呈龜甲狀(封閉網(wǎng)絡(luò)狀)，其深度大致為0．03～0．15ram，用酸腐蝕后裂紋明顯，這是第二種裂紋。

2、軸承磨削裂紋產(chǎn)生的原因：

軸承磨削裂紋的產(chǎn)生是磨削熱引起的，磨削時軸承表面溫度可達(dá)800-1000攝氏度或更高。淬火鋼的組織是馬氏體和一定數(shù)量的殘余奧氏體，它們處于一種膨脹狀態(tài)(未經(jīng)回火處理)。馬氏體的膨脹收縮隨著鋼中含碳量的增加而增大，使軸承鋼表面產(chǎn)生磨削裂紋尤為重要。淬火鋼中的殘余奧氏體在磨削時受磨削熱的影響即產(chǎn)生分解，逐漸轉(zhuǎn)化成馬氏體，這種新生的馬氏體集中于零件表面，引起軸承表面局部膨脹，加大了零件表面應(yīng)力，導(dǎo)致磨削應(yīng)力集中，繼續(xù)磨削就會加速表面磨削裂紋的產(chǎn)生；此外，新生的馬氏體膪較大，磨削時也容易加速磨削裂紋的產(chǎn)生。

另一方面，在磨床上磨削零件時，對零件既是壓力又是拉力，助長了磨削裂紋的產(chǎn)生。如果在磨削時冷卻不充分，則由于磨削時產(chǎn)生的熱量，足以使磨削表面薄層重新奧氏體化，隨后再次淬火成淬火馬氏體，因而使表面層產(chǎn)生附加的組織應(yīng)力，再加上磨削所產(chǎn)生的熱量使軸承表面溫度升高極快、冷卻極快，這種組織應(yīng)力和熱應(yīng)力的迭加就可能導(dǎo)致磨削表面產(chǎn)生磨削裂紋。

3、磨削裂紋的防止措施：

從以上分析知道產(chǎn)生磨削裂紋的根本原因在于淬火時的馬氏體處于一種膨脹的狀態(tài)，有應(yīng)力存在。要減少和消除這種應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力回火即淬火，在進(jìn)行回火處理，揮霍時間必須在4h以上。隨著回火時間增加，產(chǎn)生磨削裂紋的可能性降低。另外，軸承在快速加熱到100攝氏度左右并迅速降溫會產(chǎn)生裂紋。為防止冷裂紋產(chǎn)生，零件應(yīng)該在150～200攝氏度左右時回火，若軸承繼續(xù)升溫到300攝氏度，表面再次收縮而產(chǎn)生裂紋，為防止裂紋產(chǎn)生，應(yīng)將軸承在300攝氏度左右進(jìn)行回火。值得注意的是，軸承在300攝氏度左右回火會使其硬度下降，有事不宜采用。又是經(jīng)過一次回火仍然產(chǎn)生磨削裂紋，這是可以進(jìn)行二次回火或人工時效處理，這種方法非常有效。

磨削裂紋的產(chǎn)生是因?yàn)槟ハ鳠崴?，所以降低磨削熱是解決磨削裂紋的關(guān)鍵。一般所采用的濕磨法，但無論如何注入冷卻液，冷卻液都沒法在磨削時及時到達(dá)磨削面，因而無法降低磨削點(diǎn)的磨削熱。冷卻液只能使砂輪和零件的磨削點(diǎn)在磨削走過后瞬間受到冷卻，同時冷卻液對磨削點(diǎn)做淬火作用。因而加大冷卻液的使用量是主要措施之一，盡量降低磨削區(qū)的磨削熱。如果采用干磨法，磨削進(jìn)給量少，可減少磨削裂紋。但是這種方法效果不是很顯著，而且塵土飛揚(yáng)，影響工作壞境，不宜采取。

選用硬度較軟、沙粒較粗的砂輪來磨削，可以降低磨削熱。但粒子較粗會影響零件表面的粗糙度，對于表面粗糙度要求高的零件，不能使用此方法，因而受到一定的限制。分粗、精磨，既粗磨選用粒子較粗的軟砂輪進(jìn)行磨削，便于強(qiáng)力磨削，提高效率，然后再用粒度較細(xì)的砂輪進(jìn)行精磨，磨削進(jìn)給量小。分兩臺進(jìn)行粗磨和精磨，這是比較理想的方法。

選用自銳性能好的砂輪磨料，及時清除砂輪表面廢料，減少磨削進(jìn)給量，增加磨削次數(shù)，減小工作臺速度，這也是一種有效的減少磨削裂紋的途徑。

砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)速度也是主要影響因素之一，砂輪旋轉(zhuǎn)跳動量大，零件竄動量大，都是磨削裂紋產(chǎn)生的誘因。及時提高砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)精度從而盡可能消除引起磨削裂紋產(chǎn)生的各種因素。

4、防止軸承鋼表面磨削裂紋的一些方法：

在磨削加工中，防止軸承鋼表面磨削裂紋的產(chǎn)生，主要方法：

①降低磨削熱解決磨削裂紋。

②分粗、精磨，既粗磨選用粒子較粗的軟砂輪進(jìn)行磨削。

③選用自銳性能好的砂輪磨料，及時清除砂輪表面廢料，減少磨削進(jìn)給量，增加磨削次數(shù)，減小工作臺速度。

④及時提高砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)精度從而盡可能消除引起磨削裂紋產(chǎn)生。

車輛軸承典型故障-剝離和提高軸承檢測質(zhì)量的措施

軸承是車輛中重要的組成零部件，對于車輛的運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。很多情況下，車輛軸承都會出現(xiàn)一定的故障，告訴大家如何才能更好的檢測軸承的質(zhì)量，讓軸承運(yùn)行使用更加安全。

1、車輛軸承典型故障-剝離現(xiàn)象。

對于故障軸承進(jìn)行分解后觀察到，軸承滾柱工作表面出現(xiàn)了剝離現(xiàn)象，而卻滾柱邊緣出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象。軸承的內(nèi)、外圈工作表面也均產(chǎn)生了金屬片狀剝落，并且與滾子邊緣接觸的內(nèi)外圈工作表面也出現(xiàn)了凹坑，呈圓周分布如圖1、2所示。軸承保持架也已經(jīng)嚴(yán)重破損、斷裂，且保持架上平面出現(xiàn)了平面?zhèn)邸?/p>

2、軸承故障原因分析

對于軸承的損壞特征進(jìn)行分析，造成軸承故障的基本原因主要有以下幾個方面：

1）接觸疲勞損傷。

2）軸承受過高的接觸載荷或沖擊載荷等異常載荷作用，如鐵水車在脫硫或者吊罐作業(yè)時，受到較大的沖擊載荷；或者鐵水車在重罐通過彎道時，受到過高的接觸載荷的作用。

3）軸承組裝不當(dāng)或游隙過小，導(dǎo)致組件之間附加接觸應(yīng)力過高。

4）潤滑不良，由于冶金企業(yè)檢修環(huán)境的惡劣，在軸承檢修時潤滑劑里混入了鐵渣、棉紗、粉塵等異物。

3、提高軸承檢測質(zhì)量的措施

1）適當(dāng)選擇軸承游隙

游隙是滾動軸承能否正常工作的一個重要因素，分為軸向游隙和徑向游隙。選擇適當(dāng)?shù)挠蜗叮墒馆d荷在軸承滾動體之間合理分布，可限制軸(或外殼)的軸向和徑向位移，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度；能使軸承在規(guī)定的溫度下正常工作；減少振動和噪聲，有利于提高軸承的壽命。因此，在選用軸承時，必須選擇適當(dāng)?shù)妮S承游隙。選擇軸承游隙應(yīng)考慮軸承的工作條件，如載荷、溫度、轉(zhuǎn)速等。

2）提高軸承組裝質(zhì)量

①選配、測量環(huán)節(jié)：在軸承組裝時，做出正確的選配，是保證軸承游隙合理的一個重要因素，但是目前測量的手段及工具很單一，無法精確對軸承進(jìn)行選配，所以建議購進(jìn)目前較為先進(jìn)的測量工具；軸承組裝完畢后還要經(jīng)過游隙測量這道工序，但是目前受到工具及測量技術(shù)的限制尚未實(shí)施，建議增設(shè)此工序。

②運(yùn)轉(zhuǎn)檢查環(huán)節(jié)：軸承安裝好后應(yīng)進(jìn)行檢查，保證軸承安裝到位，旋轉(zhuǎn)靈活，無卡滯現(xiàn)象，如軸承安裝不當(dāng)，會使軸承溫度迅速上升而損壞，甚至發(fā)生軸承卡死斷裂等重大事故。建議增加軸承跑和檢查工序。

3）改善軸承檢修、儲存環(huán)境

①檢修環(huán)境：由于冶金企業(yè)檢修環(huán)境的特殊性，在檢修環(huán)境中有大量的鐵末、粉塵存在，所以在軸承檢修時，要保持周圍環(huán)境的潔凈，不要粘上手汗和污物。

②儲存環(huán)境：軸承不得直接在地上儲存(需離地30cm以上)，避免直射光線和陰冷的墻壁。為了防止生銹，儲存在溫度20℃左右、濕度65%以下的環(huán)境中。軸承放置在酸性空氣中，容易生銹、變色，所以要加強(qiáng)軸承儲存管理，保證新進(jìn)軸承不受到外界因素的損害。

4）軸箱拆裝規(guī)范化

目前，軸承檢修工作較為粗放，尤其是在軸箱拆裝過程中發(fā)現(xiàn)，有時使用大錘進(jìn)行敲擊，這樣可能造成軸承內(nèi)部損害，縮短軸承的工作壽命，所以在軸承檢修加強(qiáng)管理的同時，要積極深人一線了解情況，對發(fā)現(xiàn)的問題，進(jìn)行有效改進(jìn)，研發(fā)相應(yīng)的檢修工裝，提高軸承檢修質(zhì)量。

5）源頭杜絕劣質(zhì)軸承裝車

①外包裝檢查：一般情況下，正廠品牌都有自己專門的設(shè)計(jì)人員對外包裝進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且安排生產(chǎn)條件過關(guān)的工廠進(jìn)行制作生產(chǎn)，因此，包裝無論從線條到色塊都非常清晰。

②鋼印字檢查：通常在軸承體上印有品牌字樣、標(biāo)號等，字體非常小。但是正廠出品大都使用鋼印技術(shù)，而且在未經(jīng)過熱處理之前就進(jìn)行壓字，因此字體雖然小，但是凹得深，非常清晰。而仿冒產(chǎn)品的字體不但模糊，而且印字技術(shù)粗糙，字體浮于表面，甚至可以輕易地用手抹去。

③旋轉(zhuǎn)檢查：左手握住軸承體內(nèi)套，右手撥動外套使其旋轉(zhuǎn)，聽其是否有雜音。由于大部分仿冒產(chǎn)品的生產(chǎn)條件落后，甚至完全手工作坊式操作，在生產(chǎn)過程中難免會摻進(jìn)沙子一類的雜物藏在軸承體內(nèi)，所以在旋轉(zhuǎn)的時候會發(fā)出雜音。這是和嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、并且用機(jī)器操作的正廠品牌之間最大的不同。

④表面質(zhì)量檢查：由于國內(nèi)目前的防銹技術(shù)還不是特別過關(guān)，所以對軸承體進(jìn)行防銹處理時很容易留下厚厚的油跡，拿在手上黏黏稠稠，而國外原裝進(jìn)口的軸承上幾乎看不到防銹油的痕跡，特別細(xì)心的行家說進(jìn)口軸承聞起來有一種味道，肯定是存在防銹油，只是看不到而已。