调心滚子轴承内滚道磨削方法的原理及特点-轴承磨削裂纹特征

调心滚子轴承内滚道磨削方法的原理及特点

典型的调心滚子轴承内圈有2个滚道，对双滚道进行磨削的方法有很多种。如：滚轮修整磨消法，单点修整成形磨削法，正反磨削法和错位磨消法四种，下面来分享下这四种磨削方法的原理及优缺点。

1、滚轮修整磨消法

滚轮修整磨消法的原理：如图1所示，先用滚轮将砂轮修整成所需要的形状，然后用修整好的砂轮对滚道进行一次切入磨削成形。

滚轮修整磨削法的特点：

滚轮修整磨削法的优点：

(1)砂轮形状由滚轮保证,砂轮修整容易、省时，适合大气孔砂轮(磨粒大)磨制尺寸较小的套圈散热快，但加工工件表面粗糙度差；

(2)一次装夹工件,同时磨削双滚道。

滚轮修整磨削法的缺点：

(1)不同型号的工件需要不同型号的滚轮，滚轮工作复杂，使用有周期性，成本高，滚轮修整的砂轮表面粗糙，影响工件表面粗糙度。

(2)磨削面大，切削深度大，砂轮工件承受较大的径向分力，产生较多的磨削热。

(3)对砂轮厚度有较严格的要求，加工不同型号工件需要不同的砂轮，所需砂轮的数量大。

(4)磨削速度低，加工效率不高。

2、单点修整成形磨削法

单点修整成形磨削法的原理：如图2所示，其原理与滚轮修整磨削法相同，区别在于砂轮修整方法。用金刚笔修整砂轮一下侧，修整完成后金刚笔跳出，移动距离L，继续修整砂轮另一侧，然后用修整好的砂轮磨削工件。

单点修整成形磨削法的特点：

单点修整成形磨削法的优点：

(1)一次装夹工件，同时磨削双滚道；

(2)与滚轮修整磨削法相比，减少了订购大量滚轮的成本，适当降低修整速度，可提高砂轮面精度，从而提高工件表面质量；

(3)适合大气孔砂轮(磨粒大)磨前尺寸较小的套圈，散热快，但加工工件表面粗糙度差。

单点修整成形磨削法的缺点：

(1)同滚轮修整磨削一样，磨削面大，切削深度大、砂轮工件承受较大的径向分力，会产生较多的磨削热；

(2)修整方式存在盲点，金刚笔修整砂轮运动到2片沙轮的中间位置时，因为距离近，容易与砂轮产生干涉，因此，对金刚笔的旋转角度θ有比较严格的要求；

(3)对砂轮厚度有较严格的要求，加工不同型号工件需要不同的砂轮，所需砂轮的数量大；

(4)砂轮修整复杂、耗时，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：如图3所示，工件旋转一定角度(不同型号工件旋转角度不同) ，将修整好的砂轮(采用金钢笔修整出所需要的圆弧形状)磨削滚道A，磨削完成后工件翻转，采用同样的方法磨削滚道B。

正反磨削法的特点：

正反磨削法的优点：

(1)磨削面较小，切削深度较小，砂轮、工件承受较小的径向分力，磨削速度较高，加工效率较高；

(2)适合精细砂轮（磨粒小）磨削尺寸较大的套圈，工件表面粗糙度好；

(3)砂轮修整简单、省时；

(4)对砂轮厚度无要求，减少了砂轮的型号和数量。

正反磨削法的缺点：

(1)工件2次装夹定位，2次磨削，双滚道同轴度及曲率半径容易出现超差，两滚道尺寸差、位置差无法批量控制；

(2)工件宽度H的误差直接影响着两滚道的位置差，所以对工件的宽度H有比较严格的尺寸要求；

(3)2次装夹、磨削，加工效率低。

4、错位磨削法

错位磨削法的原理：错位磨削法是一种新的磨削方法，采用工件错位跳动磨削，实现了2片砂轮分别磨削2个滚道，最大限度地减少了因磨削力、磨削热对工件加工精度、表面质量及磨削效率的影响。磨削原理如图4所示。2片砂轮用一定厚度的垫片隔开，金刚笔1次修整2片砂轮，砂轮1磨削滚道A(图4a)，磨削完成后，工件横向跳动，再用砂轮2磨削滚道B(图4b)。

错位磨削法的特点：

(1)磨削面较小，切削深度较小，砂轮、工件承受较小的径向分力，磨削速度较高,加工效率较高；

(2)适合精细砂轮(磨粒小)春削尺寸较大的套圈，工件表面粗糙度好；

(3)砂轮修整简单、省时，不存在盲点,适合特殊或微型套圈的磨削；

(4)对砂轮厚度无要求，减少了砂轮的型号和数量；

(5)工件一次装夹定位，磨削双滚道，解决了滚轮修整磨削法和单点修整成形磨削法存在的切削深度大、磨削热大的问题，以及正反磨削法双滚道同轴度容易出现超差且工作效率低的问题。

(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)

轴承磨削裂纹特征和产生原因以及防止措施

磨削加工是机械制造业金属切削加工常见的一种方法，在轴承加工行业中也被广泛的应用，经热处理淬火的轴承零件，在磨削过程中可能出现呈网状的龟裂或较规则排列的细小裂纹，称为磨削裂纹，它不但影响轴承零件的外观，更重要的是还直接影响轴承零件的质量。

1、轴承磨削裂纹特征：

磨削裂纹与一般淬火裂纹明显不同，磨削裂纹只发生在磨削面上，深度较浅，且深度基本一致。较轻的磨削裂纹垂直于或接近垂直于磨削方向的平行线，且是规则排列的条状裂纹，这是第一种裂纹，较严重的裂纹呈龟甲状(封闭网络状)，其深度大致为0．03～0．15ram，用酸腐蚀后裂纹明显，这是第二种裂纹。

2、轴承磨削裂纹产生的原因：

轴承磨削裂纹的产生是磨削热引起的，磨削时轴承表面温度可达800-1000摄氏度或更高。淬火钢的组织是马氏体和一定数量的残余奥氏体，它们处于一种膨胀状态(未经回火处理)。马氏体的膨胀收缩随着钢中含碳量的增加而增大，使轴承钢表面产生磨削裂纹尤为重要。淬火钢中的残余奥氏体在磨削时受磨削热的影响即产生分解，逐渐转化成马氏体，这种新生的马氏体集中于零件表面，引起轴承表面局部膨胀，加大了零件表面应力，导致磨削应力集中，继续磨削就会加速表面磨削裂纹的产生；此外，新生的马氏体膪较大，磨削时也容易加速磨削裂纹的产生。

另一方面，在磨床上磨削零件时，对零件既是压力又是拉力，助长了磨削裂纹的产生。如果在磨削时冷却不充分，则由于磨削时产生的热量，足以使磨削表面薄层重新奥氏体化，随后再次淬火成淬火马氏体，因而使表面层产生附加的组织应力，再加上磨削所产生的热量使轴承表面温度升高极快、冷却极快，这种组织应力和热应力的迭加就可能导致磨削表面产生磨削裂纹。

3、磨削裂纹的防止措施：

从以上分析知道产生磨削裂纹的根本原因在于淬火时的马氏体处于一种膨胀的状态，有应力存在。要减少和消除这种应力，应进行去应力回火即淬火，在进行回火处理，挥霍时间必须在4h以上。随着回火时间增加，产生磨削裂纹的可能性降低。另外，轴承在快速加热到100摄氏度左右并迅速降温会产生裂纹。为防止冷裂纹产生，零件应该在150～200摄氏度左右时回火，若轴承继续升温到300摄氏度，表面再次收缩而产生裂纹，为防止裂纹产生，应将轴承在300摄氏度左右进行回火。值得注意的是，轴承在300摄氏度左右回火会使其硬度下降，有事不宜采用。又是经过一次回火仍然产生磨削裂纹，这是可以进行二次回火或人工时效处理，这种方法非常有效。

磨削裂纹的产生是因为磨削热所致，所以降低磨削热是解决磨削裂纹的关键。一般所采用的湿磨法，但无论如何注入冷却液，冷却液都没法在磨削时及时到达磨削面，因而无法降低磨削点的磨削热。冷却液只能使砂轮和零件的磨削点在磨削走过后瞬间受到冷却，同时冷却液对磨削点做淬火作用。因而加大冷却液的使用量是主要措施之一，尽量降低磨削区的磨削热。如果采用干磨法，磨削进给量少，可减少磨削裂纹。但是这种方法效果不是很显著，而且尘土飞扬，影响工作坏境，不宜采取。

选用硬度较软、沙粒较粗的砂轮来磨削，可以降低磨削热。但粒子较粗会影响零件表面的粗糙度，对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，既粗磨选用粒子较粗的软砂轮进行磨削，便于强力磨削，提高效率，然后再用粒度较细的砂轮进行精磨，磨削进给量小。分两台进行粗磨和精磨，这是比较理想的方法。

选用自锐性能好的砂轮磨料，及时清除砂轮表面废料，减少磨削进给量，增加磨削次数，减小工作台速度，这也是一种有效的减少磨削裂纹的途径。

砂轮和零件的旋转速度也是主要影响因素之一，砂轮旋转跳动量大，零件窜动量大，都是磨削裂纹产生的诱因。及时提高砂轮和零件的旋转精度从而尽可能消除引起磨削裂纹产生的各种因素。

4、防止轴承钢表面磨削裂纹的一些方法：

在磨削加工中，防止轴承钢表面磨削裂纹的产生，主要方法：

①降低磨削热解决磨削裂纹。

②分粗、精磨，既粗磨选用粒子较粗的软砂轮进行磨削。

③选用自锐性能好的砂轮磨料，及时清除砂轮表面废料，减少磨削进给量，增加磨削次数，减小工作台速度。

④及时提高砂轮和零件的旋转精度从而尽可能消除引起磨削裂纹产生。

车辆轴承典型故障-剥离和提高轴承检测质量的措施

轴承是车辆中重要的组成零部件，对于车辆的运行有着至关重要的作用。很多情况下，车辆轴承都会出现一定的故障，告诉大家如何才能更好的检测轴承的质量，让轴承运行使用更加安全。

1、车辆轴承典型故障-剥离现象。

对于故障轴承进行分解后观察到，轴承滚柱工作表面出现了剥离现象，而却滚柱边缘出现掉块现象。轴承的内、外圈工作表面也均产生了金属片状剥落，并且与滚子边缘接触的内外圈工作表面也出现了凹坑，呈圆周分布如图1、2所示。轴承保持架也已经严重破损、断裂，且保持架上平面出现了平面伤痕。

2、轴承故障原因分析

对于轴承的损坏特征进行分析，造成轴承故障的基本原因主要有以下几个方面：

1）接触疲劳损伤。

2）轴承受过高的接触载荷或冲击载荷等异常载荷作用，如铁水车在脱硫或者吊罐作业时，受到较大的冲击载荷；或者铁水车在重罐通过弯道时，受到过高的接触载荷的作用。

3）轴承组装不当或游隙过小，导致组件之间附加接触应力过高。

4）润滑不良，由于冶金企业检修环境的恶劣，在轴承检修时润滑剂里混入了铁渣、棉纱、粉尘等异物。

3、提高轴承检测质量的措施

1）适当选择轴承游隙

游隙是滚动轴承能否正常工作的一个重要因素，分为轴向游隙和径向游隙。选择适当的游隙，可使载荷在轴承滚动体之间合理分布，可限制轴(或外壳)的轴向和径向位移，保证轴的旋转精度；能使轴承在规定的温度下正常工作；减少振动和噪声，有利于提高轴承的寿命。因此，在选用轴承时，必须选择适当的轴承游隙。选择轴承游隙应考虑轴承的工作条件，如载荷、温度、转速等。

2）提高轴承组装质量

①选配、测量环节：在轴承组装时，做出正确的选配，是保证轴承游隙合理的一个重要因素，但是目前测量的手段及工具很单一，无法精确对轴承进行选配，所以建议购进目前较为先进的测量工具；轴承组装完毕后还要经过游隙测量这道工序，但是目前受到工具及测量技术的限制尚未实施，建议增设此工序。

②运转检查环节：轴承安装好后应进行检查，保证轴承安装到位，旋转灵活，无卡滞现象，如轴承安装不当，会使轴承温度迅速上升而损坏，甚至发生轴承卡死断裂等重大事故。建议增加轴承跑和检查工序。

3）改善轴承检修、储存环境

①检修环境：由于冶金企业检修环境的特殊性，在检修环境中有大量的铁末、粉尘存在，所以在轴承检修时，要保持周围环境的洁净，不要粘上手汗和污物。

②储存环境：轴承不得直接在地上储存(需离地30cm以上)，避免直射光线和阴冷的墙壁。为了防止生锈，储存在温度20℃左右、湿度65%以下的环境中。轴承放置在酸性空气中，容易生锈、变色，所以要加强轴承储存管理，保证新进轴承不受到外界因素的损害。

4）轴箱拆装规范化

目前，轴承检修工作较为粗放，尤其是在轴箱拆装过程中发现，有时使用大锤进行敲击，这样可能造成轴承内部损害，缩短轴承的工作寿命，所以在轴承检修加强管理的同时，要积极深人一线了解情况，对发现的问题，进行有效改进，研发相应的检修工装，提高轴承检修质量。

5）源头杜绝劣质轴承装车

①外包装检查：一般情况下，正厂品牌都有自己专门的设计人员对外包装进行设计，并且安排生产条件过关的工厂进行制作生产，因此，包装无论从线条到色块都非常清晰。

②钢印字检查：通常在轴承体上印有品牌字样、标号等，字体非常小。但是正厂出品大都使用钢印技术，而且在未经过热处理之前就进行压字，因此字体虽然小，但是凹得深，非常清晰。而仿冒产品的字体不但模糊，而且印字技术粗糙，字体浮于表面，甚至可以轻易地用手抹去。

③旋转检查：左手握住轴承体内套，右手拨动外套使其旋转，听其是否有杂音。由于大部分仿冒产品的生产条件落后，甚至完全手工作坊式操作，在生产过程中难免会掺进沙子一类的杂物藏在轴承体内，所以在旋转的时候会发出杂音。这是和严格执行生产标准、并且用机器操作的正厂品牌之间最大的不同。

④表面质量检查：由于国内目前的防锈技术还不是特别过关，所以对轴承体进行防锈处理时很容易留下厚厚的油迹，拿在手上黏黏稠稠，而国外原装进口的轴承上几乎看不到防锈油的痕迹，特别细心的行家说进口轴承闻起来有一种味道，肯定是存在防锈油，只是看不到而已。