轴承知识-磨削、超精加工技术和平面磨削基准面的选择原则

磨削、超精加工技术

轴承生产中，磨削加工劳动量约占总劳动量的60％，所用磨床数量也占全部金属切削机床数量的60％左右。磨削加工成本占整个轴承生产成本的15％以上，因此，磨削加工是轴承生产的关键工序。

目前国内轴承行业的一般磨削、超精工艺过称为：

外圈：平面磨削- 外径磨削-沟（滚）道磨削-沟（滚）道超精

内圈：平面磨削-内外径磨削-内径磨削-沟（滚）道磨削-沟（滚）道超精

在实际生产中，视产品精度要求在以上过程中增加附加回火工序，或对各表面进行二、三次循环加工。磨削过程多采用单机加工，较好的企业建有自动化生产线。改革开放以来，我国轴承行业有了较快发展，特别是磨超生产工艺有了较大改进，如沟道切入磨代替了摆头磨，双端面磨、宽无心外圆磨削、沟（滚）道超精工艺及支沟磨沟工艺已普遍应用，告诉磨削也开始应用。但是相对国外轴承磨超加工，我们还存在较大差距，在国外先进的轴承制造企业，端面、外径磨削采用CNC数控自动送料，在线自动测量、自动补偿，磨削速度达45m/s。沟道、内径磨削已全部采用CNC数控机床，生产过程实现全线自动化，全部工序由计算机集中控制，所有工艺参数和生产节拍严格按照图纸设计控制，砂轮线速度达到60m/s。SKF磨加工工序的内沟磨削速度已达到120m/s。特别是使用性能优良的CBN砂轮，使生产效率明显提高。

轴承套圈磨削的发展趋势，集中体现在以下几个方面：

（1） 对轴承磨床，进一步实现单机自动化，确保实现高速磨削、自动测量，使其能直接进入自动线并可靠工作。

（2） 磨加工生产要有步骤、有组织地发展自动化生产线。目前，世界主要轴承公司磨加工自动化程度很高，大批量产品均采用自动线组织生产，而采用自动化生产线，投资少、见效快，易于稳定生产。

（3） 发展相关技术。如各种新型家具、高速砂轮、超精油石、冷却液及润滑油、数控元器件等，不断提高工艺装备的自动化水平。

（4） 发展检测仪器。检测水平在一定程度上反映了行业水平，在轴承行业应发展高效、精密适合于自动线使用的主动测量和线外专项自动检测仪器。

（5） 开展复合磨削研究工作。复合磨削具有合并加工工序减少装夹次数、提高加工精度的优点，因此，国外不少磨床都具有合并加工工序的功能，为赶上国际水平，必须开展这方面研制工作。

(运转世界大国龙腾 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦CA CC E MB MA)

高速磨削技术

高速磨削能实现现代制造技术追求两大目标提高产品质量劳动效率。实践证明：若将磨削速度由35m/s提高到50～60m/s时，一般生产效率可提高30％～60％，对砂轮耐用度提高约0.7～1倍，工件表面粗糙度参数值降低50％左右。

一般磨削速度达到45m/s以上称为高速磨削。国内以我所八十年代研制ZYS—811全自动轴承内圆磨床为代表，率先国内轴承行业套圈磨削加工应用高速磨削技术，配套成功研制了高刚度、高转速、大功率电主轴及高速砂轮。而国内外高速磨削早已广泛应用，并随着广泛采用高磨削比,高耐用度超硬磨料如CBN，砂轮磨削速度已达80～120m/s，甚至更高。如：德国Mikrosa、日本KOYO公司无心磨床，日本TOYO公司轴承内圆磨床等，外表面磨削砂轮线速度达120m/s，内表面磨削线速度达60m/s～80m/s。

增大砂轮驱动（传动）系统功率提高机床刚性，实现高速磨削一条重要措施，而其高速主轴单元高速磨床最为关键部件。高速磨削，砂轮除应具有足够强度外，还需要保证具有良好磨削性能，才能获得高磨效果。另外，冷却装置也实现高速磨削不可缺少装置之一。

外表面磨削砂轮自动动平衡技术

对于外表面磨削，由于砂轮较大并且为非均质组织体，砂轮系统重心总偏离主轴心，高速旋转时必然引起砂轮系统及其整个机床振动，直接影响机床使用寿命。此情况下，磨削加工将难以达到高精度，易导致工件表面产生磨削振纹，波纹度增大。

机床砂轮上直接安装上机械或其他方式自动动平衡装置，开机后快速直接逼近最平衡位置，自动平衡较为完善且还可省略砂轮静平衡。该项技术突破推动了磨削技术发展，同时能够极大限度地延长砂轮、修整用金刚石及主轴轴承寿命，减小机床振动，长期保持机床原有精度。

快速消除内表面磨削空程技术

所有轴承磨加工设备，内表面磨床水平具有象征意义。这主要磨削孔径限制了砂轮尺寸及相应系统机构集合参数，从根本上限制了工艺系统刚性，同时其加工精度要求较高。这些都要求我们必须对内表面磨削工艺过程进入深入研究，除了最大限制地发挥机床与砂轮切削能力外，减小辅助磨削时间提高磨削效率关键，因为磨削空程占整个磨削时间10％左右。

平面磨削基准面的选择原则

平面磨削基准面的选择准确与否将直接影响工件的加工精度，具体选择原则如下：

(1)在一般情况下，应选择表面粗糙度较小的面为基准面。

(2)在磨大小不等的平面时，应选择大面为基准，这样装夹稳固，并有利于以磨去较少余量达到平行度要求。

(3)在平行面有形位公差要求时，应选择工件形位公差较小的面或者有利于达到形位公差要求的面为基准面。

(4)根据工件的技术要求和前道工序的加工情况来选择基准面。

 

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