圆柱滚子轴承超精讲义.ppt

圆柱滚子轴承套圈超精加工工艺 浙江天马轴承股份有限公司 －.超精研加工的作用与要求二.超精研加工原理三.超精加工工艺参数的选择分析四.超精对滚道几何形状的改变五.超精加工的质量检查及质量分析 一.超精研加工的作用与要求 1 . 降低表面粗糙度 试验表明，套圈滚动表面粗糙度对轴承的使用寿命有直接的影响。一般达到Ra=0.08~0.04较为合适 我厂的要求0.08~0.2μm 二.超精加工原理 １.超精加工条件 （１）工件的旋转运动 （２）油石的震荡运动：它有以下几点作用：使油石工作面上的磨粒和工件表面上的凸点受到多方面变化的切削作用，利于提高油石的“自锐”能力，加强切削作用；与工件的旋转运动配合，在工件表面上形成交叉网纹；因油石与工件有一定的作用面积，有震荡运动，便于排除磨屑和加强润滑冷却作用。 （３）油石压力：油石的压力主要有两个作用：产生超精加工所需的切削力；使油石从自锐→钝化，使切削过程自动完结。 ２.超精加工过程分析 超精加工是一个可以自动完结的切削过程，也就是说，在基本工艺参数不变的条件下，油石仍可连续的切削下去，去除一定的金属量，直到获得光整表面，从加工　原理来说，只要加工条件不变，在对工件继续超精多长时间也不会有什么切削作用了。为分析方便我们把正常的超精过程分为三个阶段：切削阶段 、半切削阶段、光整阶段。 （1）切削阶段 当油石表面与工件粗糙的加工表面刚接触时，油石表面首先受到的仅是粗糙表面的一些突出点（波峰）的刺划作用，此时实际的接触面积较小，单位面积上的压力很大，油石的工作硬度又较低，所以油石受到工件的“反切削”作用，以致油石表面也变的粗糙，锋利起来。与此同时工件粗糙表面的凸峰受到快速切削，经过切削与反切削的相互作用，在工件表面上除去了一定深度的磨削变质层，同时油石自身也消耗不小。 切削阶段切除大部分金属留量，使工件表面较平坦，可见明显的切削交叉网纹。 （2）半切削阶段 随着加工的继续进行，工作表面变的越来越平坦，使切削过程进入半切削阶段，此时油石与工件的实际接触面积明显增大，单位面积上的压力减小，油石能参加切削的磨粒数目增多切削深度也明显减小，油石上的磨粒处于钝化→破碎（或脱落）→钝化的交替的变化中，油石表面的部分气孔被磨粒末堵塞，油石处于半切削状态，其消耗大大减小，工件表面主要受到的是刮擦和微量的切削作用。 半切削阶段又进一步切除了小部分金属留量，结束了超精加工切除磨削变质层，提高了几何形状精度的工作，并使工件表面具有一定的光泽。 （3）光整加工 该阶段油石与工件表面之间逐渐被润滑油膜隔离，能直接接触的表面单位面积上的压力也很小，切削力已经不足以使油石自锐，油石表面的磨粒变的越来越钝，气孔逐渐被堵塞，只能对工件表面进行摩擦跑合作用，直至表面间全部形成润滑油膜，油石与工件表面无直接接触，最终完成超精加工。 光整阶段，主要使工件表面粗糙度值大大降低，使表面光泽明亮。 三.超精加工工艺参数的选择分析 1.超精加工运动轨迹分析 工件的旋转运动，油石的震荡运动，油石的径向进给运动。 2.运动参数的选择分析 （1）切削角 切削角取大值，则工件的转速小，而油石的往复震荡速度则大。有时上的磨粒受到叫大角度范围的切削力作用。此时切削作用强，切削效率高，但表面较粗糙，可见，切削角取大值适合超精加工的切削阶段（或半切削阶段）。 切削角取小值，油石往复震荡速度较小，而工件转速较快，油石的切削角度范围减小，磨粒不易脱落，容易钝化，易与降低表面粗糙度，同时能在工件表面延圆周方向形成拉长、致密的网纹，有利于表面的工作润滑。适合与超精加工的光整阶段。一般情况下，以提高切削效率为主的切削阶段，切削角取20°~40°。以降低粗糙度为主的光整阶段，切削角选5°~10°较为合适。若超阱过程中切削角不能改变，可取10°~20°进行加工。 （2）油石的振动频率 油石的振动频率是决定超精效果的关键因素，它比工件的转速和油石的振幅都要大。 F高，单位时间内磨粒的切削长度加长，对加工表面的切削次数增加。切削角增大，所以切削作用强。但是f太高容易引起工艺系统某些部件发生强烈的振动。会在加工表面上留下振纹，影响波纹度和粗糙度值的降低，同时油石的消耗量大；所以在超精的过程中，总的规律是f先高后低。 （3）油石振幅（a） 油石的振幅大，同样切削角就大，切削作用强，然而增大a很容易引起较大的振动，所以为获得一定的切削角，在超精加工中改变振频比改变振幅要容易的多。振幅的选择一般取1~5mm范围内的一个常量。 （4）工件的圆周速度（Vg） 为降低表面粗糙度而提高工件圆周速度时，首先要把金属去除量保持在上工序残留的磨痕消除之上。 3.油石压力 油石压力在超精加工中是一个非常重要的参数，对加工效率，切除量和加工质量的影响很大，压力较大时，油石自锐