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纲目：影响滚说念轴承精度、使用寿命的身分有许多，而轴承使命名义的几何粒度、组织结构对其影响至关难题。作为轴承分娩的终末行动——磨加工，其工艺参数径直决定着轴承使命名义的质料银河娱乐集团有限公司，不顺应的工艺参数会导致严重的使命名义变质层过火它劣势。

基于上述意志，本文在采纳的6206表里套圈沟说念（使命面）进行磨削工艺试验与分析，以期获取理思的砂轮（材质、硬度、粒度）、加工模式、冷却液、磨削进给量等工艺参数，最终减少或幸免轴承使命名义的磨削变质层。

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要津词：滚动轴承 磨削工艺 失效步地

1 滚动轴承的结构及失效步地

1.1 滚动轴承的结构

滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体（包括钢球、滚子、滚柱、滚针等）及保捏器等四个难题部分所组成。

近代的研究使命证据，由于受到冷、热加工和润滑介质等身分的影响，金属零件名义层的组织结构、物理、化学性质和机械性能等相同与其心部有很大的不同，称为名义变质层。若变质层是由磨削加工引起的，就称为磨削变质层。

1.2 滚动轴承的主要失效步地

滚动轴承的主要失效步地是疲顿和磨损，而它们又老是发生在使命名义或名义层，磨削加工是滚动轴承零件的主要工序，无意以致是终末工序，试验标明，磨削变质层对滚动轴承使命名义性能影响极大，何况径直影响并决定轴承的使用寿命。其产期望理与磨削热传入工件名义酿成的局部瞬时高温及磨削力关联。

2 轴承滚说念磨削变质层

参照英国摩擦学会j•halling建议的金属精密磨削名义结构模子及形成原因，轴承磨削变质层可形成以下几种：

2.1 磨削热所形成的变质层

磨削热所形成的变质层，即名义热挫伤，包括：

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①名义氧化层（20-30nm），在磨削热的瞬时高温作用下，刚的名义发生氧化作用产生的氧化层。

②毕氏层（-10nm），磨削区的瞬时高温使使命名义达到熔融现象时，熔融金属分子流涂敷在基体上形成的组织层。

③高温回火层（10-100微米），磨削区的瞬时高温可使名义一定深度（10-100微米）内被加热到回火温度以上时，该上层组织将发生相应温度的回火组织升沉，硬度随之贬抑。

④次淬火层，当磨削区的瞬时高温将工件名义加热到奥体化温度（ac1）以上时，在随后的冷却中又再行淬火为马氏体组织，相同伴有淬火裂纹，其次名义必定是硬度极低的高温回火层。

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⑤磨削裂纹：工件名义因磨削或上层相变产生的内应力若大于该材料的强度而发生龟裂，推崇为细网状、辐射状或与磨削认识垂直的微弱裂纹。属宏不雅热挫伤。

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其中③④即平日所说的磨削烧伤或变质层，属微不雅热挫伤。小野浩二等在研究了磨削烧伤的发生条款之后，建议磨削烧伤一般在以下条款下发生：

vl=■≥cb （1）

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式中：cb——由材料和砂轮种类决定的常数。

l——战斗弧长；t——砂轮潜入。

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d——工件直径；d——砂轮直径。

v——砂轮速率。

公式讲解砂轮速率和战斗弧长的乘积达到一定值以上就发生磨削烧伤。砂轮粒度越细，硬度越高，cb常数就越小。所谓cb值越小即是不发生烧伤的条款鸿沟小，容易烧伤。因此，为留意磨削烧伤，取舍砂轮的粒度要顺应的粗，硬度要顺应的低，砂轮速率和战斗弧长都不要过大。由工件材料决定的cb值见下表：

轴承工件名义除上述变质层外，还可能残留有因铸造和热处分等热加工形成的名义贫碳软化层。

磨削加工变质层中以磨削高温回火软化变质层为最常见，其厚度随磨削加工条款而变化。

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2.2 磨削力所酿成的变质层

①冷塑性变质层②热塑性变质层③加工硬化层。

酿成磨削变质层的决定性影响身分是磨削工艺过火诸影响身分。本文的主要侧重心在于取舍6206滚动轴承进行磨削工艺试验，并通过比对分析，理会磨削工艺诸身分对轴承使命名义磨削变质层的影响，优化磨削工艺，减少或摒辞退义变质层。

3 磨削加工过火工艺身分

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磨削加工是用高速反转的砂轮，以微小的切削深度进行精加工的一种切削加工模式，其最卓著的特征是使用砂轮。砂轮是具有巨额微弱而步地不执法的磨粒切削刃的多刃器具。因此，磨削作用不错手脚是巨额磨粒切削刃群的切削作用的集结。磨削速率即砂轮的圆周速率终点大，一般为切削速率的10-50倍。是以加工温度高，加工面孔易烧伤或产生磨削名义变质层。

3.1 磨削温度

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磨削温度的影响身分主要有砂轮特质、砂轮速率、砂轮深度，工件速率和工件材料特质等，淬回火钢在磨削时，在磨粒经过磨削区的刹那间（0.001s）温度可升至1000°c以上，加工名义就会引起各类热挫伤，其名义耐磨性、耐腐蚀性和疲顿强度等一系列名义特质都变差。尤其是淬回火后的gg15轴承零件，由于材料强度高、韧性大、导热率又低、不易散热，在工件磨削名义集结的热量多，使磨削温度升高，更易于酿成名义热挫伤。

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3.2 工艺身分

包括：①磨削力②砂轮速率③工件速率④磨削宽度⑤砂轮切深。

这些身分将径直影响磨削能量、磨削温度，进而影响工件的使命名义质料。

4 磨削工艺试验过火参数的取舍

磨削工艺试验的目的在于探索各磨削工艺参数对磨削名义变质层的影响，优化工艺条款，达到尽可能减少以致摒除磨削名义变质层的目的，但磨削工艺对轴承滚说念磨削名义质料的影响身分是相配复杂的，诸如砂轮的材质、粒度、硬度、切削性能，冷却液的种类、冷却才略，工件转速，磨削进给速率以及砂轮的修整质料等都径直影响工件名义的磨削质料，因此，最好磨削工艺参数的试验及取舍是件复杂而致密的使命，为此，咱们磨加工试验小组运用正交试验法进行了为期半年的试验使命，试件选用量大面广的6206单列向心轴承表里圈，试验后拜托洛轴所对试件使命名义质料进行分析。

4.1 磨削工艺试验的参数取舍

以阻挡磨削变质层为目的的磨削工艺试验，其推行即是阻挡磨削加工历程中砂轮和工件的战斗面温度。字据磨削表面分析和推算，不错从砂轮、磨削液和工艺参数这三大身分的最好取舍来磋商。

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4.1.1 砂轮的取舍

砂轮的性能关于磨削服从有至关难题的影响。在推行磨削加工中，领先要取舍好砂轮。磨粒、粘结剂、气孔是砂轮组成的三要素，它们的性质能使砂轮性能发生大幅度变化。尤其是砂轮的磨料、粒度、硬度、组织和粘结剂，是接洽到砂轮磨削性能的五大身分。

①磨粒的种类和性质

在砂轮上，磨粒起着形成切削刃切除材料的作用。对磨粒的要求主如若：

a硬度高，容易切入工件材料；b有顺应的破灭性，好像繁殖泼辣的切削刃；c高温下的化学涌现性和耐磨性要好。

关于强度高、韧性好的轴承钢而言，主要适于选用氧化物系或者碳化物系的立方碳化硅等磨料。详见表3。

②砂轮的粒度和硬度

在论及公式（1）时也曾谈到，为留意淬火轴承钢磨削烧伤，取舍砂轮的粒度应顺应的粗，硬度要顺应的低。这是因为磨削热与砂轮名义上磨料的王人集步地、历害进度和单元时期进入磨削的磨粒数关联。磨料太细，磨削才略变差，排屑不利，磨削热增多，易酿成工件名义磨削变质层加厚，热挫伤增多。因此在保证几何精度和名义粗野度要求的前提下，宜选用粗粒度的磨料，这么对名义层磨削质料故意。

轴承钢零件磨削加工在现行工艺条款下，相同选用的砂轮硬度为zr。

4.1.2 磨削液的取舍

磨削历程中，磨削液的主要作用是：

①减少磨拉、粘合剂和切屑、加工名义之间的摩擦，起润滑作用。

②贬抑磨削温度及使命温度，起径直冷却的作用。

③撤消切屑，保护加工名义。

④有工件防锈作用。

⑤此外还有栽植砂轮寿命和磨削服从，贬抑功率耗尽，达到改善磨削质料等作用。因此要求磨削液有润滑性、冷却性、防锈性和渗入性润滑。可见磨削液的取舍是很难题的。不同的磨削液，其磨削服从区分很大，取舍恰当的磨削液不错栽植分娩率，减少砂轮的耗尽，贬抑工件名义温升，栽植工件名义光洁度，减少名义磨削变质层。

一般来说，磨削液应以冷却为主，并应巨额使用。轴承分娩中，主要选用水溶性磨削液，举例69-1乳化油，加适量的添加剂。

4.1.3 磨削工艺参数的取舍

正确的工艺参数取舍应包括合理的进给曲线、电主轴功率、工件线速率和砂轮线速率等。

①进给曲线

进给曲线对名义变质层影响很大。所谓合理的进给，最主要的是合理阻挡粗磨、精磨、光磨之间余量分派和进给速率，并应尽量镌汰砂轮无进给时期、砂轮趋近工件时期，减少空行程和栽植有用磨削时期。

要合理地取舍粗磨进给量，使其产生的名义磨削变质层在精磨加工中好像去除。通盘访佛，精磨进给量的中式也必须依其可能产生的磨削变质层好像在以后的光磨加工中被去除为好。

同期，保证顺应的光磨时期对保证轴承滚说念名义精度、光洁度、波纹度和阻挡名义变质层都是有益的。

②电主轴功率

合理的进给曲线必须有饱和的砂轮驱动电动机功率作念保证，不然将酿成遍及工件名义严重的磨削烧伤。

此外，机床的巩固性，工艺系统的刚性、回荡等对工件名义质料都有影响。

③砂轮速率和工件速率

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据opity等东说念主的试验遣散，跟着磨削速率的栽植，磨削力减少，加工面光洁进度栽植，无火花磨削时期镌汰，从而栽植了磨削服从。但字据公式（1），砂轮速率的栽植必将酿成磨削温度的增多，砂轮速率和战斗弧长的乘积达到一定值（cb）以上就发生磨削烧伤。是以砂轮速率的栽植对留意磨削名义变质层是不利的。

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在高速的情况下，顺应栽植工件转速以减少砂轮和工件的战斗时期及战斗区温度，对改善名义磨削质料和栽植精度是故意的。

4.2 磨削工艺试验

4.2.1 外衣圈滚说念的磨削（内圆磨）

试验在3mz 1410磨床上进行，工艺决议详情聘请切入磨，粗精一遍磨削。

①试验条款的取舍：

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a电主轴：聘请洛阳轴承研究所产生的dz36—30电主轴，振动值小，磨削精度较高。转速聘请3万转/分，磨削速率栽植到55米/秒。

b无心夹具：前支承改为圆弧浮动撑捏，栽植了沟磨的几何精度。

②磨削工艺参数的取舍：

字据6206轴承外衣圈的现行分娩工艺，试验采纳七个身分各三个水平进行正交试验

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4.2.2 内套圈滚说念的磨削（外圆磨）

工艺决议中详情内滚说念仍用切入磨，粗精一遍磨削。试验在3m137磨床上进行。该机床为精密内沟磨床，工艺系统的刚性较差，允许最猛进给速率0.9mm/min，对粗精一次磨削不通盘适合。为栽植磨削质料，咱们在机床上作念了一些改动：

①改动固定砂轮的法兰盘，以便于进行整机均衡，贬抑了因砂轮挣扎衡引起的振动。②改动无心夹具，计算制造了圆弧举座支承，减少了毛病复映。③栽植磨削速率。该机床砂轮转速为2100r/min，磨削速率为33m/s。为栽植磨削才略杀青高磨速，修改了皮带轮尺寸，砂轮转速栽植到3120r/min，磨削速率为49m/s。

为取舍好的磨削工艺参数，采纳以四个身分各四个水平进行正交试验。见表7

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测试试样的中式及试验条款见表8。

为了撤消热处分加热名义脱碳对试验套圈名义质料的影响，磨削工艺试验用的轴承套圈一律聘请真空淬火出来。淬火时在国产最新型的zcl-75-13型蚁集式真空淬火炉中进行的，淬火温度为840℃，加热1.5小时，国产zz-1真空淬火油中冷却。低温回火在160℃恒温油浴中加热保温2小时。淬回火后的试件，按滚铬钢滚动轴承零件热处分质料圭臬（jb1255-83）检修，各项质料方针（包括显微组织、硬度及硬度均匀性等）均相宜圭臬的规则，经名义显微硬度法和金相分析法测试，其名义与心部硬度和组织均匀一致，名义质料通盘相宜磨削工艺试验的要求。

5 试验套圈名义的磨削变质层分析——显微硬度分散曲线的测试

应用克努普氏显微硬度法，选用200克负荷，在m-tertor型显微硬度计上测量磨削工艺试验的各组6206轴承套圈试件磨削名义的显微硬度分散曲线，测试遣散于图1、图2中。

从这些测试遣散中显然不错看出：

①在磨削工艺参数各身分中，砂轮材质和制造质料对轴承滚说念磨削名义质料的影响是显赫的。这与磨削名义描画分析遣散通盘吻合。在磨削工艺试验的多样材质砂轮中，以洛阳轴承研究所研制的微晶刚玉砂轮磨削服从较好，名义软化层深度均在40微米以下；而gb砂轮磨削的名义软化层深度在60微米傍边。砂轮的粒度和硬度在试验采纳的变化鸿沟内影响不够昭着。

②在砂轮材质和质料疏导的条款下，粗磨进给量对磨削名义变质层的影响亦然呈现出昭着的规章性。跟着粗磨进给量的增大，其名义磨削变质层的厚度也在逐渐增大。在本试验采纳的工艺条款下，粗磨进给量为1.2mm/min时相同酿成较大的硬度降和较深的磨削名义变质层。精磨进给量和无进给磨削时期在本试验中莫得推崇出昭着的规章性。

③详尽分析试验遣散不错看出：本试验选试的三种冷却液比拟，h-1高精度磨削液的服从较好。h-1高精度磨削液的服从比69-1防锈乳化油高一倍。由此可知，在轴承套圈分娩中，在保捏现存分娩服从的前提下，栽植冷却液的冷却服从是减少工件名义磨削变质层的有用道路，也易于为分娩单元所接收。

④外衣圈滚说念名义的硬度降遍及比内套滚说念严重得多。这讲解在轴承套圈滚说念磨削加工历程中，内圆磨削加工对滚说念名义变质层的影响远较外圆磨削加工大得多。内圆磨削的砂轮直径小，战斗曲线厂、散热慢、冷却条款差，更易于酿成磨削名义的局部瞬时高和煦高温回火名义变质层。另外，中式各组不同磨削工艺的试件，进行滚说念名义描画分析及金相分析，得出了一些与上述分析较一致的遣散

6 影响磨削变质层的工艺身分商榷

6206单列向心球轴承表里套圈使命名义的磨削工艺试验，仅为一例，但其试验模式、参数取舍、测试妙技、测试遣散与国表里不同类型轴承的试验遣散具有较好的一致性，因此该试验对我单元尺寸接近的其他型号轴承的磨加工艺器具有联接作用。

6.1 影响磨削名义质料的主要工艺身分

分析遣散标明，在向心球轴承滚说念磨削工艺诸影响身分中，砂轮材质、磨削进给量和冷却液的性能是影响轴承套圈沟说念名义磨削质料的主要工艺身分。举例在向心球轴承试验所选用的三种材质的砂轮中，以微晶刚玉砂轮（gw100zr1）的磨削服从最好；在冷却液的取舍上，以h-1高精度磨削液的服从最好；在磨削进给量试验中，粗磨进给量的影响最卓著，宜选用较小的粗磨进给量（0.8mm/min）。这些试验分析遣散不错说是滚说念轴承套圈滚说念名义磨削加工中带有共性的问题。

6.2 主要身分的调遣

试验中还发现，影响滚说念磨削名义质料的主要身分在一定条款下是不错调遣的。举例：砂轮的修整在一般情况下是作为涌现身分来磋商的，但当修整砂轮的金刚石磨损严重时，必须把砂轮修整情况的变化列为可变化的影响身分之一给以磋商。因为砂轮修整质料的下跌会酿成工件名义的磨削烧伤。

7 扫尾语

试验标明，从现存的试验和分娩条款开赴，采取通过试验优化现行磨削工艺，不错减小磨削名义变质层，栽植磨削名义质料，进而栽植轴承使用寿命，这种措施不需要增多新的精密磨床，因而投资少且收益显赫，在分娩上因为选用优质gw100zr1砂轮及h-1高密度磨削液，分娩服从并未贬抑，不仅轴承使命名义质料获取栽植，同期贬抑了噪声，精度可达z1组，使配套主机的噪声下跌3—5db，受到了用户的好评，年销量增多30万套，年增利润30万元以上。

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