论文部分内容阅读
【摘 要】对于轴承来讲，其在我国工业生产领域占有十分重要的地位，是大多数机械设备运行的基础保障，同时也是机械设备构成的基础零部件。因此可以说，轴承的质量同我国工业生产之间存在密切的关联。在进行轴承生产、加工过程中，包含很多环节，其中，磨削加工是整体流程的最终工序，影响着滚动轴承的工作面。本文简要论述了形成磨削变质层的原理，探讨了滚道表面变质层的特点及类别，并提出相应的处理措施，目的在于进一步提高滚动轴承的生产、加工质量，保证机械设备的安全、稳定运转。
【关键词】磨削加工；滚动轴承；套圈；工作表面；影响；处理方式
在工业生产中，滚动轴承有着十分重要的作用，影响着生产的质量及效率。其是机械设备的基础零部件，假如轴承的表面存在质量问题，那么就会缩短轴承的使用年限，对整体生产工艺也会造成危害。因此，相关工作人员需要对滚动轴承套圈的磨削加工工艺进行深入研究，提高加工水平。以下简要针对其相关内容进行分析，仅供参考。
1.形成磨削变质层的原理
对于磨削加工来讲，其是借助砂轮的高速旋转对轴承的表面实施切割工艺。砂轮的表面通常是由较为细小的磨砂构成的，磨砂的形状较不规则，在转动期间，速率相对较快。进行生产加工过程时，砂轮通常会对轴承表面进行挤压、摩擦，从而对轴承形成作用力，使轴承表面发生形变。因为在日常工作转动过程中，轴承与砂轮间相对速度较快，则会产生较多热量，再加之砂轮本身的导热特性较差，因此切削液较难流入磨削部位，则温度很难传递出去，使零件的温度提高，甚至严重的可以使温度提高到800℃-1000℃左右。进而引起滚动轴承的表面组织出现改变，使滚道发生变质问题，影响工作质量及效率。
2.滚道表面变质层的特点及类别
2.1磨削热导致的变质层
一般来讲，因为磨削热导致的变质层可以被划分成以下几个类别：其一，表面氧化层。在对轴承进行磨削加工时，因为高速旋转引发热量提高，在空气的影响下，钢材质表面很容易形成铁氧化层，此氧化层的厚度对磨削加工的质量有着十分关键的作用，地位极为重要；其二，非晶态组织层。因为滚动轴承在进行磨削生产、加工期间，始终处于高温状态，很容易让其表面发生熔融作用，基体金属又会快速使其冷却，形成一层非晶态的组织层。该组织层很容易被精密的磨削加工所去除；其三，高温回火层。磨削位置的瞬间高温可以让滚动轴承的表面被加热至回火温度，使轴承表面的温度同回火组织进行转变，温度提高的越高，回火组织变化的越充分，轴承表面的刚性强度越低，进而引发回火损伤；其四，二次淬火层。如果磨削位置瞬间出现高温情况，让轴承表面的温度上升到奥氏体化温度，则该奥氏体组织会在之后的冷却过程中，再次淬火，变成马氏体组织，发生淬火损害。
2.2磨削力导致的变质层
对磨削力导致的变质层进行类别划分，主要包含以下几方面内容：其一，冷塑性的形变层。在进行磨削加工期间，磨砂不仅具备切削的作用力，同时还对滚动轴承的滚道表面形成挤压作用力，同时留下较为明显的塑性形变层。其形变层会伴随着磨砂的程度及磨削的进给量增高而增高；其二，热塑性形变层。磨削加工产生的热量会引发瞬间高温，让滚道的表层弹性性能出现降低，严重的甚至消失。这时，滚动轴承的滚道表面在磨削的作用下，尤其是摩擦力及挤压力的作用下，造成自由伸展，受金属基体的限制，使表面出现压缩，导致滚动轴承的表面出现塑性形变；其三，加工硬化层。因为加工形变而造成滚动轴承的滚道表面硬度局部提高。
3.消除、降低滚道表面变质层的方法
3.1选用合理、科学的砂轮
在进行磨削加工期间，影响轴承工作表面最大的因素在于砂轮的应用。由于砂轮与轴承的表面直接接触，所以，砂轮的质量同磨削加工质量之间存在密切的关联。在影响砂轮质量的所有条件中，最为关键的是砂轮的硬度、磨料及粒度，唯有对此方面的条件进行科学、合理的控制，才能够提高滚动轴承的套圈加工质量。同时，砂轮的所有组成中，磨料也是其重要条件之一，其直接作用在滚动轴承的表面，因此，磨料的质量也对磨削加工有着重要作用。相关工作人员在选用磨料时，需要结合加工的质量进行分析，合理选取。另外，在确保表面粗糙度、几何精度及磨削效率的基础上，需要选用粒度合理的砂轮。在进行粗磨加工时，则尽量选用一些粒度较大的砂轮，假如磨粒过细，很容易降低磨削的性能，增大热量。通常来讲，对滚动轴承的滚道进行粗磨加工时，一般可以选用粒度标号为60-70左右的砂轮。在进行轴承终磨加工时，因为需要磨削的量较低，则可以适当选用标号为80-100左右的砂轮。砂轮的硬度也对磨削的质量有着重要影响。其硬度指的是磨粒依附在砂轮表面的力度。在高速旋转时，如果磨粒轻易脱落，则表明硬度较差，如果使用该砂轮，损耗较为严重，工作效率较低。假如磨粒不容易脱落，则表明其硬度较高。
3.2磨削液
磨削液的不同会引起磨削效果的变化，合理选用磨削液能够良好的提高工作质量及效率，降低砂轮的损耗，使工件表面温度降低，并且使工件表面的粗糙度下降。通常来讲，磨削液多以冷却性能为主，使用数量较大。在进行滚动轴承的生产期间，一般选用水溶特性的磨削液，例如：69-1乳化油，添加相应的外加剂。如果高速磨削滚道，则应选用合成的磨削液，例如：GMY-3磨削液。在进行冷却时，保证磨削液在一定的流量及压力程度下浇筑到磨削位置上，进而发挥降温的作用，防止磨削变质层的形成。
4.总结
总而言之，对于滚动轴承来讲，其表面的质量同工业生产效率之间存在密切的关联。相关工作人员需要对滚动轴承的套圈磨削加工工艺进行深入研究，分析其存在的不足，并予以改进，并且不断提高自身的专业技能及综合素养，对磨削加工进行改进与创新，从而提高磨削质量，推动我国工业生产进一步发展。 [科]
【参考文献】
[1]郝震宏，汪承灏.乔东海.基于ZnO压电薄膜的弯曲振动硅微压电超声换能器的研究[J].声学学报（中文版），2010（01）.
[2]浦红，王德宝，王仲琨.减速机轴承内圈表面剥离原因分析[A].全国冶金物理测试信息网建网30周年学术论文集[C].2011.
[3]周洁，何卫，胡旭晓，毛磊.四轴联动变刀触点自由曲面磨削算法研究[J].机械科学与技术，2011（06）.
【关键词】磨削加工；滚动轴承；套圈；工作表面；影响；处理方式
在工业生产中，滚动轴承有着十分重要的作用，影响着生产的质量及效率。其是机械设备的基础零部件，假如轴承的表面存在质量问题，那么就会缩短轴承的使用年限，对整体生产工艺也会造成危害。因此，相关工作人员需要对滚动轴承套圈的磨削加工工艺进行深入研究，提高加工水平。以下简要针对其相关内容进行分析，仅供参考。
1.形成磨削变质层的原理
对于磨削加工来讲，其是借助砂轮的高速旋转对轴承的表面实施切割工艺。砂轮的表面通常是由较为细小的磨砂构成的，磨砂的形状较不规则，在转动期间，速率相对较快。进行生产加工过程时，砂轮通常会对轴承表面进行挤压、摩擦，从而对轴承形成作用力，使轴承表面发生形变。因为在日常工作转动过程中，轴承与砂轮间相对速度较快，则会产生较多热量，再加之砂轮本身的导热特性较差，因此切削液较难流入磨削部位，则温度很难传递出去，使零件的温度提高，甚至严重的可以使温度提高到800℃-1000℃左右。进而引起滚动轴承的表面组织出现改变，使滚道发生变质问题，影响工作质量及效率。
2.滚道表面变质层的特点及类别
2.1磨削热导致的变质层
一般来讲，因为磨削热导致的变质层可以被划分成以下几个类别：其一，表面氧化层。在对轴承进行磨削加工时，因为高速旋转引发热量提高，在空气的影响下，钢材质表面很容易形成铁氧化层，此氧化层的厚度对磨削加工的质量有着十分关键的作用，地位极为重要；其二，非晶态组织层。因为滚动轴承在进行磨削生产、加工期间，始终处于高温状态，很容易让其表面发生熔融作用，基体金属又会快速使其冷却，形成一层非晶态的组织层。该组织层很容易被精密的磨削加工所去除；其三，高温回火层。磨削位置的瞬间高温可以让滚动轴承的表面被加热至回火温度，使轴承表面的温度同回火组织进行转变，温度提高的越高，回火组织变化的越充分，轴承表面的刚性强度越低，进而引发回火损伤；其四，二次淬火层。如果磨削位置瞬间出现高温情况，让轴承表面的温度上升到奥氏体化温度，则该奥氏体组织会在之后的冷却过程中，再次淬火，变成马氏体组织，发生淬火损害。
2.2磨削力导致的变质层
对磨削力导致的变质层进行类别划分，主要包含以下几方面内容：其一，冷塑性的形变层。在进行磨削加工期间，磨砂不仅具备切削的作用力，同时还对滚动轴承的滚道表面形成挤压作用力，同时留下较为明显的塑性形变层。其形变层会伴随着磨砂的程度及磨削的进给量增高而增高；其二，热塑性形变层。磨削加工产生的热量会引发瞬间高温，让滚道的表层弹性性能出现降低，严重的甚至消失。这时，滚动轴承的滚道表面在磨削的作用下，尤其是摩擦力及挤压力的作用下，造成自由伸展，受金属基体的限制，使表面出现压缩，导致滚动轴承的表面出现塑性形变；其三，加工硬化层。因为加工形变而造成滚动轴承的滚道表面硬度局部提高。
3.消除、降低滚道表面变质层的方法
3.1选用合理、科学的砂轮
在进行磨削加工期间，影响轴承工作表面最大的因素在于砂轮的应用。由于砂轮与轴承的表面直接接触，所以，砂轮的质量同磨削加工质量之间存在密切的关联。在影响砂轮质量的所有条件中，最为关键的是砂轮的硬度、磨料及粒度，唯有对此方面的条件进行科学、合理的控制，才能够提高滚动轴承的套圈加工质量。同时，砂轮的所有组成中，磨料也是其重要条件之一，其直接作用在滚动轴承的表面，因此，磨料的质量也对磨削加工有着重要作用。相关工作人员在选用磨料时，需要结合加工的质量进行分析，合理选取。另外，在确保表面粗糙度、几何精度及磨削效率的基础上，需要选用粒度合理的砂轮。在进行粗磨加工时，则尽量选用一些粒度较大的砂轮，假如磨粒过细，很容易降低磨削的性能，增大热量。通常来讲，对滚动轴承的滚道进行粗磨加工时，一般可以选用粒度标号为60-70左右的砂轮。在进行轴承终磨加工时，因为需要磨削的量较低，则可以适当选用标号为80-100左右的砂轮。砂轮的硬度也对磨削的质量有着重要影响。其硬度指的是磨粒依附在砂轮表面的力度。在高速旋转时，如果磨粒轻易脱落，则表明硬度较差，如果使用该砂轮，损耗较为严重，工作效率较低。假如磨粒不容易脱落，则表明其硬度较高。
3.2磨削液
磨削液的不同会引起磨削效果的变化，合理选用磨削液能够良好的提高工作质量及效率，降低砂轮的损耗，使工件表面温度降低，并且使工件表面的粗糙度下降。通常来讲，磨削液多以冷却性能为主，使用数量较大。在进行滚动轴承的生产期间，一般选用水溶特性的磨削液，例如：69-1乳化油，添加相应的外加剂。如果高速磨削滚道，则应选用合成的磨削液，例如：GMY-3磨削液。在进行冷却时，保证磨削液在一定的流量及压力程度下浇筑到磨削位置上，进而发挥降温的作用，防止磨削变质层的形成。
4.总结
总而言之，对于滚动轴承来讲，其表面的质量同工业生产效率之间存在密切的关联。相关工作人员需要对滚动轴承的套圈磨削加工工艺进行深入研究，分析其存在的不足，并予以改进，并且不断提高自身的专业技能及综合素养，对磨削加工进行改进与创新，从而提高磨削质量，推动我国工业生产进一步发展。 [科]
【参考文献】
[1]郝震宏，汪承灏.乔东海.基于ZnO压电薄膜的弯曲振动硅微压电超声换能器的研究[J].声学学报（中文版），2010（01）.
[2]浦红，王德宝，王仲琨.减速机轴承内圈表面剥离原因分析[A].全国冶金物理测试信息网建网30周年学术论文集[C].2011.
[3]周洁，何卫，胡旭晓，毛磊.四轴联动变刀触点自由曲面磨削算法研究[J].机械科学与技术，2011（06）.