轴承零件磨削加工工艺过程探究

轴承零件磨削加工工艺过程探究

吕太兵

南京轴承有限公司 江苏南京 210000

摘要：轴承作为现代机械设备中十分常用的重要零部件，具有支撑机械旋转，减少机械运动期间摩擦阻力系数，保证机械设备回转精准度的作用。在工业生产建设中，轴承零件应用十分普遍，这也对轴承零件加工质量提出更高要求。故此，文章将分析轴承零部件磨削加工工艺的基本特点，并以某地轴承生产厂为例，研究轴承零件磨削加工工艺过程的优化方法，以期为轴承零部件生产加工企业提供重要的参考依据。

关键词：轴承零件；磨削加工；工艺过程

轴承属于精密度较高的机械零部件，在批量生产期间，需要对加工工艺过程给予有效管控，才能保障轴承零部件的质量满足具体的应用要求。然而，磨削工艺作为轴承零部件加工的关键环节，需要利用磨削加工的方式，控制轴承零件表明粗糙程度，一般情况下加工精度以微米为标准。现阶段，在轴承零部件生产加工中，主要利用工序分散加工形式，有着较高的专业化水平与生产效率。

1. 轴承零件磨削加工工艺的基本特征

轴承零部件可划分为不同种类，因轴承工作有着显著的相似性，且都有着规则几何形状的特征，在磨削加工生产期间，所应用的磨削工艺技术也大体相同。譬如，在端面磨削期间，通常应用无夹心型磨具，沟道磨削主要应用切入磨加工形式。但是，轴承零部件的精准度有明显差异，所以在磨削加工处理中，有不同的工艺技能要求。例如，0级精准度轴承零部件主要运用在常规的机械构件当中，P5级精准度轴承零部件主要运用在精密机械构件之中，其精准度的差异具体表现在轴承内外圈沟道直径变动量的变化。结合相关的要求标准，0级轴承外圈磨削加工误差不能超出0.005毫米，装置以后的旋转精准度不能大于0.002毫米；P5级轴承外圈磨削加工误差不能超过0.003毫米，装置以后旋转精准度误差应不得大于0.007毫米^[1]。由此可见，针对精密机械构件轴承的加工精度有着较高的要求标准，只有精密机械构件轴承才能对其工作期间旋转精度给予高度控制。在0级轴承零部件加工处理过程中，通常情况下都将粗磨与细磨相互融合成一道工序，而P5级轴承零部件的加工处理，需要基于两个精准度不同的磨床情况下，依次实施加工处理，常规工艺过程具体为非基准端面粗磨、基准端面粗磨、非基准端面细磨、基准端面细磨等。在研究轴承零部件磨削加工工艺期间，需优化器工艺基本过程，使磨削加工工艺精准度不断提升，才能满足实际的生产标准，提高轴承零部件的精度水平。

2. 轴承零件磨削加工工艺过程的优化方法

1. 工况概述

某地轴承生产厂当前一共承接四种不同的轴承零件生产目标，零部件1投料数量为3000个，合格概率达到72.36%，零部件2与零部件3的投料数量均为2500个，合格概率分别82.31%与86.34%，零部件4投料数量为2800个，合格概率达到87.36%。通过科学计算，现阶段此生产厂轴承零部件平均合格率仅为84.62%，面临的主要问题就是内圈外球表明粗糙度比较高，且尺寸精准度不稳。通过分析问题的根本原因发现，在所应用的磨削工艺过程中，磨削参数选取和加工工艺都有一定的问题，容易受砂轮组织特质、系统刚性、冷却形式的影响，降低轴承零件加工质量。除此之外，因技术工作者没有意识到加工质量问题的严重性，未能有效控制毛坯质量，以至于影响生产加工精度。

2. 磨削加工工艺过程的优化方法

在某轴承生产厂的工艺过程优化中，需要从人为因素入手，通过组织技术工作者参与教育培训活动，强化技术工作者的技能水平。教育培训活动交由该生产厂技术副主任负责，并对每项加工环节面临的技术问题展开优化处理。其中，热处理变化容易影响轴承磨削加工的质量效果，发现轴承零件有热变形的现象，将此现象及时反馈至技术部门，以便制定有效的改良技术方案。在此生产厂的零部件2加工生产时，外圈外径变形量比较小，已经超过0.11-0.15毫米范围的达到7.5%左右，内圈外球面余量符合标准要求，通过采取热处理优化措施后，轴承零部件2质量进一步升高，以便为磨削加工奠定良好基础。为了提高内圈外球面加工磨削精度，在磨削加工时，需要优化磨削参数。通过更换砂轮，并调整沙柳修整器设备，有利于强化磨削效果^[2]。为了使内圈外球面余量均匀分布，在精磨内孔之后，实施二次磨削，确保其粗糙度处于0.61-0.73微米范围之内。通过酸洗后，烧伤检验合格概率高达99.99%。

为了进一步强化轴承内圈表明质量效果，对于当前磨削加工中内圈表明形成的振纹与螺旋纹等实际问题，需改进优化工艺冷却系统，以便将内冷却与外冷却相互融合，提高冷却量^[3]。另外，对砂轮轴的接头尺寸与刚性进行优化处理，强化砂轮轴的外径线速度，以便在日后加工使用中，有效控制振纹与螺旋纹情况。在精研加工处理中，为了使轴承零件检验合格率进一步提升，需要在加工之前对内圈外球面尺寸展开科学划分，划分标准根据每组0.005毫米的标准，随后调整机床工作压力。通过对油石质量进行管控，确保精研之后的球径收缩量得到合理管控，使其处于0.003-0.005毫米之内。同时，压缩精研加工的公差，使球径检测合格概率达到100.00%。除此之外，对于外圈球面加工因热处理变形量不均，使磨削效果有明显差异，通过应用球径变形量分组方式，对其变形量超出0.15-0.18毫米的轴承零件实施二次磨削处理，可保障轴承零件粗糙度达到0.60-0.70微米范围之内，提高磨削加工工艺检测合格概率，经检验合格率为98.64%。

3. 工艺过程优化效果评估

通过应用上述工艺过程优化方法，在第二批轴承零部件生产加工时，零部件检验合格概率进一步升高。其中，零部件1合格概率搞到93.64%，零部件2合格概率达到91.32%，零部件3合格概率为97.68%，零部件4合格概率达到97.98%，平均合格率已经达到95.34%，优化效果十分明显。基于内外圈磨削加工工艺的优化情况，内圈合格概率升高16.31%，外圈合格概率升高9.32%。并利用行之有的磨削工艺优化对策，提高轴承零件加工生产效率，有效缩短了生产周期，使该轴承零件磨削加工厂取得不错的效益。所以，在轴承零件加工生产中，注重磨削工艺的优化，通过改良技术工艺方式，使轴承零件加工效率不断提升。

结束语：

综上所述，磨削加工工艺技术中，如若存在缺陷问题，会影响轴承零部件的加工效果，需要轴承零部件加工企业对工艺过程优化给予高度重视。根据各个轴承生产加工的具体状况，系统优化轴承零件磨削加工工艺过程与相关环节，可避免质量问题的发生，强化零部件检验合格概率，以便为生产企业带来可观的生产效益。

参考文献：

[1] 秦精伟.轴承零件磨削加工工艺过程探究[J].中国科技投资,2019,003(015):194.

[2] 周丹,李婉,郭霜,等.电主轴前轴承座精加工工艺研究[J].现代制造技术与装备,2020,286(09):68-70.

[3] 李莉,赵剑锐,孟焕玉.不同磨削加工工艺对轴承钢球残余应力的影响[J].内燃机与配件,2019,293(17):159-160.