节录：影响滚说念轴承精度、使用寿命的成分有好多，而轴承使命名义的几何粒度、组织结构对其影响至关紧迫。作为轴承分娩的临了措施——磨加工，其工艺参数平直决定着轴承使命名义的质地，不适合的工艺参数会导致严重的使命名义变质层过火它弱势。

基于上述意识，本文在遴选的6206表里套圈沟说念（使命面）进行磨削工艺试验与分析，以期得回理思的砂轮（材质、硬度、粒度）、加工形式、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。

要津词：滚动轴承 磨削工艺 失效时事

1 滚动轴承的结构及失效时事

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）及保握器等四个紧迫部分所组成。

近代的接洽使命证据，由于受到冷、热加工和润滑介质等成分的影响，金属零件名义层的组织结构、物理、化学性质和机械性能等往往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时事

滚动轴承的主要失效时事是疲倦和磨损，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，无意甚而是临了工序，试验标明，磨削变质层对滚动轴承使命名义性能影响极大，何况平直影响并决定轴承的使用寿命。其产祈望理与磨削热传入工件名义形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，即名义热毁伤，包括：

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景况时，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滚动，硬度随之责怪。

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，在随后的冷却中又重新淬火为马氏体组织，经常伴有淬火裂纹，其次名义必定是硬度极低的高温回火层。

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，发达为细网状、发射状或与磨削想法垂直的微弱裂纹。属宏不雅热毁伤。

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其中③④即鄙俗所说的磨削烧伤或变质层，属微不雅热毁伤。小野浩二等在接洽了磨削烧伤的发生条目之后，建议磨削烧伤一般在以下条目下发生：

vl=■≥cb （1）

式中：cb——由材料和砂轮种类决定的常数。

l——战役弧长；t——砂轮深刻。

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役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值越小便是不发生烧伤的条目鸿沟小，容易烧伤。因此，为留神磨削烧伤，采用砂轮的粒度要适应的粗，硬度要适应的低，砂轮速率和战役弧长齐不要过大。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惩办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目而变化。

(运行天下大国龙腾 龙出东方 壮盛天地 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦C E MB MA)

2.2 磨削力所形成的变质层

①冷塑性变质层②热塑性变质层③加工硬化层。

形成磨削变质层的决定性影响成分是磨削工艺过火诸影响成分。本文的主要侧重心在于采用6206滚动轴承进行磨削工艺试验，并通过比对分析，宗旨磨削工艺诸成分对轴承使命名义磨削变质层的影响，优化磨削工艺，减少或排斥名义变质层。

3 磨削加工过火工艺成分

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形式，其最越过的特征是使用砂轮。砂轮是具有多量轻细而时事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多量磨粒切削刃群的切削作用的相聚。磨削速率即砂轮的圆周速率相等大，一般为切削速率的10-50倍。是以加工温度高，加工面容易烧伤或产生磨削名义变质层。

3.1 磨削温度

磨削温度的影响成分主要有砂轮特质、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样热毁伤，其名义耐磨性、耐腐蚀性和疲倦强度等一系列名义特质齐变差。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，在工件磨削名义相聚的热量多，使磨削温度升高，更易于形成名义热毁伤。

3.2 工艺成分

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。

这些成分将平直影响磨削能量、磨削温度，进而影响工件的使命名义质地。

4 磨削工艺试验过火参数的采用

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，优化工艺条目，达到尽可能减少甚而排斥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地的影响成分是至极复杂的，诸如砂轮的材质、粒度、硬度、切削性能，冷却液的种类、冷却智力，工件转速，磨削进给速率以及砂轮的修整质地等齐平直影响工件名义的磨削质地，因此，最好磨削工艺参数的试验及采用是件复杂而缜密的使命，为此，咱们磨加工试验小组诈欺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，试验后交付洛轴所对试件使命名义质地进行分析。

4.1 磨削工艺试验的参数采用

以限度磨削变质层为目的的磨削工艺试验，其本色便是限度磨削加工经过中砂轮和工件的战役面温度。笔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成分的最好采用来商酌。

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4.1.1 砂轮的采用

砂轮的性能关于磨削成果有至关紧迫的影响。在现实磨削加工中，率先要采用好砂轮。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，是联系到砂轮磨削性能的五大成分。

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。对磨粒的要求主如果：

a硬度高，容易切入工件材料；b有适应的落空性，简略生息狡诈的切削刃；c高温下的化学康健性和耐磨性要好。

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）时还是谈到，为留神淬火轴承钢磨削烧伤，采用砂轮的粒度应适应的粗，硬度要适应的低。这是因为磨削热与砂轮名义上磨料的相聚时事、猛烈进程和单元技巧参预磨削的磨粒数关联。磨料太细，磨削智力变差，排屑不利，磨削热增多，易形成工件名义磨削变质层加厚，热毁伤增多。因此在保证几何精度和名义简洁度要求的前提下，宜选用粗粒度的磨料，这么对名义层磨削质地成心。

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轴承钢零件磨削加工在现行工艺条目下，往往选用的砂轮硬度为zr。

4.1.2 磨削液的采用

磨削经过中，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责怪磨削温度及使命温度，起平直冷却的作用。

③打消切屑，保护加工名义。

④有工件防锈作用。

⑤此外还有普及砂轮寿命和磨削遵守，责怪功率阔绰，达到改善磨削质地等作用。因此要求磨削液有润滑性、冷却性、防锈性和渗入性润滑。可见磨削液的采用是很紧迫的。不同的磨削液，其磨削成果区分很大，采用妥贴的磨削液不错普及分娩率，减少砂轮的阔绰，责怪工件名义温升，普及工件名义光洁度，减少名义磨削变质层。

一般来说，磨削液应以冷却为主，并应多量使用。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 磨削工艺参数的采用

正确的工艺参数采用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，最主要的是合理限度粗磨、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技巧、砂轮趋近工件技巧，减少空行程和普及灵验磨削技巧。

要合理地采用粗磨进给量，使其产生的名义磨削变质层在精磨加工中简略去除。十足肖似，精磨进给量的登科也必须依其可能产生的磨削变质层简略在以后的光磨加工中被去除为好。

同期，保证适应的光磨技巧对保证轴承滚说念名义精度、光洁度、波纹度和限度名义变质层齐是有益的。

②电主轴功率

合理的进给曲线必须有豪阔的砂轮驱动电动机功率作念保证，不然将形成大齐工件名义严重的磨削烧伤。

此外，机床的幽闲性，工艺系统的刚性、回荡等对工件名义质地齐有影响。

③砂轮速率和工件速率

据opity等东说念主的试验终结，跟着磨削速率的普及，磨削力减少，加工面光洁进程普及，无火花磨削技巧镌汰，从而普及了磨削遵守。但笔据公式（1），砂轮速率的普及必将形成磨削温度的增多，砂轮速率和战役弧长的乘积达到一定值（cb）以上就发生磨削烧伤。是以砂轮速率的普及对留神磨削名义变质层是不利的。

在高速的情况下，适应普及工件转速以减少砂轮和工件的战役技巧及战役区温度，对改善名义磨削质地和普及精度是成心的。

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，工艺决议细目接管切入磨，粗精一遍磨削。

①试验条目的采用：

a电主轴：接管洛阳轴相接洽所产生的dz36—30电主轴，振动值小，磨削精度较高。转速接管3万转/分，磨削速率普及到55米/秒。

b无心夹具：前支承改为圆弧浮动支握，普及了沟磨的几何精度。

②磨削工艺参数的采用：

笔据6206轴承外衣圈的现行分娩工艺，试验遴选七个成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）

工艺决议中细目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，对粗精一次磨削不十足适合。为普及磨削质地，咱们在机床上作念了一些蜕变：

①蜕变固定砂轮的法兰盘，以便于进行整机均衡，责怪了因砂轮拒抗衡引起的振动。②蜕变无心夹具，遐想制造了圆弧举座支承，减少了舛讹复映。③普及磨削速率。该机床砂轮转速为2100r/min，磨削速率为33m/s。为普及磨削智力终结高磨速，修改了皮带轮尺寸，砂轮转速普及到3120r/min，磨削速率为49m/s。

为采用好的磨削工艺参数，遴选以四个成分各四个水平进行正交试验。见表7

测试试样的登科及试验条目见表8。

为了打消热惩办加热名义脱碳对试验套圈名义质地的影响，磨削工艺试验用的轴承套圈一律接管真空淬火出来。淬火时在国产最新型的zcl-75-13型贯穿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惩办质地圭表（jb1255-83）教练，各项质地策画（包括显微组织、硬度及硬度均匀性等）均妥贴圭表的执法，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，名义质地十足妥贴磨削工艺试验的要求。

5 试验套圈名义的磨削变质层分析——显微硬度散播曲线的测试

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散播曲线，测试终结于图1、图2中。

从这些测试终结中较着不错看出：

①在磨削工艺参数各成分中，砂轮材质和制造质地对轴承滚说念磨削名义质地的影响是显耀的。这与磨削名义形容分析终结十足吻合。在磨削工艺试验的多样材质砂轮中，以洛阳轴相接洽所研制的微晶刚玉砂轮磨削成果较好，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遴选的变化鸿沟内影响不够彰着。

②在砂轮材质和质地交流的条目下，粗磨进给量对磨削名义变质层的影响亦然呈现出彰着的挨次性。跟着粗磨进给量的增大，其名义磨削变质层的厚度也在冉冉增大。在本试验遴选的工艺条目下，粗磨进给量为1.2mm/min时往往形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技巧在本试验中莫得发达出彰着的挨次性。

③详尽分析试验终结不错看出：本试验选试的三种冷却液比较，h-1高精度磨削液的成果较好。h-1高精度磨削液的成果比69-1防锈乳化油高一倍。由此可知，在轴承套圈分娩中，在保握现存分娩遵守的前提下，普及冷却液的冷却成果是减少工件名义磨削变质层的灵验途径，也易于为分娩单元所收受。

④外衣圈滚说念名义的硬度降广泛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经过中，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，战役曲线厂、散热慢、冷却条目差，更易于形成磨削名义的局部瞬时高虚心高温回火名义变质层。另外，登科各组不同磨削工艺的试件，进行滚说念名义形容分析及金相分析，得出了一些与上述分析较一致的终结

6 影响磨削变质层的工艺成分商议

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，但其试验形式、参数采用、测试妙技、测试终结与国表里不同类型轴承的试验终结具有较好的一致性，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开荒作用。

6.1 影响磨削名义质地的主要工艺成分

分析终结标明，在向心球轴承滚说念磨削工艺诸影响成分中，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地的主要工艺成分。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）的磨削成果最好；在冷却液的采用上，以h-1高精度磨削液的成果最好；在磨削进给量试验中，粗磨进给量的影响最越过，宜选用较小的粗磨进给量（0.8mm/min）。这些试验分析终结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 主要成分的调治

试验中还发现，影响滚说念磨削名义质地的主要成分在一定条目下是不错调治的。举例：砂轮的修整在一般情况下是作为康健成分来商酌的，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成分之一赐与商酌。因为砂轮修整质地的下落会形成工件名义的磨削烧伤。

7 终结语

试验标明，从现存的试验和分娩条目启航，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，普及磨削名义质地，进而普及轴承使用寿命，这种措施不需要增多新的精密磨床，因而投资少且收益显耀，在分娩上因为选用优质gw100zr1砂轮及h-1高密度磨削液，分娩遵守并未责怪，不仅轴承使命名义质地得回普及，同期责怪了噪声，精度可达z1组，使配套主机的噪声下落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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