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选录：影响滚说念轴承精度、使用寿命的要素有好多，而轴承责任名义的几何粒度、组织结构对其影响至关热切。作为轴承坐褥的终末阵势——磨加工，其工艺参数径直决定着轴承责任名义的质地，不允洽的工艺参数会导致严重的责任名义变质层偏激它颓势。

基于上述意志，本文在采取的6206表里套圈沟说念（责任面）进行磨削工艺试验与分析，以期获得理念念的砂轮（材质、硬度、粒度）、加工阵势、冷却液、磨削进给量等工艺参数，最终减少或幸免轴承责任名义的磨削变质层。

重要词：滚动轴承 磨削工艺 失效风物

1 滚动轴承的结构及失效风物

1.1 滚动轴承的结构

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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）及保合手器等四个热切部分所组成。

近代的商量责任阐述，由于受到冷、热加工和润滑介质等要素的影响，金属零件名义层的组织结构、物理、化学性质和机械性能等一样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风物

滚动轴承的主要失效风物是疲困和磨损，而它们又老是发生在责任名义或名义层，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责任名义性能影响极大，况且径直影响并决定轴承的使用寿命。其产期许理与磨削热传入工件名义变成的局部瞬时高温及磨削力干系。

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，即名义热损害，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责任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周折，硬度随之诽谤。

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，不息伴有淬火裂纹，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、辐照状或与磨削地方垂直的隐微裂纹。属宏不雅热损害。

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其中③④即以前所说的磨削烧伤或变质层，属微不雅热损害。小野浩二等在商量了磨削烧伤的发生要求之后，建议磨削烧伤一般在以下要求下发生：

vl=■≥cb （1）

式中：cb——由材料和砂轮种类决定的常数。

l——战争弧长；t——砂轮潜入。

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d——工件直径；d——砂轮直径。

v——砂轮速率。

公式证明砂轮速率和战争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要求限度小，容易烧伤。因此，为细心磨削烧伤，弃取砂轮的粒度要适合的粗，硬度要适合的低，砂轮速率和战争弧长齐不要过大。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，其厚度随磨削加工要求而变化。

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2.2 磨削力所变成的变质层

①冷塑性变质层②热塑性变质层③加工硬化层。

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变成磨削变质层的决定性影响要素是磨削工艺偏激诸影响要素。本文的主要侧重心在于弃取6206滚动轴承进行磨削工艺试验，并通过比对分析，主张磨削工艺诸要素对轴承责任名义磨削变质层的影响，优化磨削工艺，减少或摈弃名义变质层。

3 磨削加工偏激工艺要素

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阵势，其最卓绝的特征是使用砂轮。砂轮是具有多量轻飘而风物不功令的磨粒切削刃的多刃器具。因此，磨削作用不错行为是多量磨粒切削刃群的切削作用的蚁合。磨削速率即砂轮的圆周速率相配大，一般为切削速率的10-50倍。是以加工温度高，加工相貌易烧伤或产生磨削名义变质层。

3.1 磨削温度

磨削温度的影响要素主要有砂轮特点、砂轮速率、砂轮深度，工件速率和工件材料特点等，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损害，其名义耐磨性、耐腐蚀性和疲困强度等一系列名义特点齐变差。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，在工件磨削名义蚁合的热量多，使磨削温度升高，更易于变成名义热损害。

3.2 工艺要素

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。

这些要素将径直影响磨削能量、磨削温度，进而影响工件的责任名义质地。

4 磨削工艺试验偏激参数的弃取

磨削工艺试验的办法在于探索各磨削工艺参数对磨削名义变质层的影响，优化工艺要求，达到尽可能减少以致摈弃磨削名义变质层的办法，但磨削工艺对轴承滚说念磨削名义质地的影响要素是极端复杂的，诸如砂轮的材质、粒度、硬度、切削性能，冷却液的种类、冷却能力，工件转速，磨削进给速率以及砂轮的修整质地等齐径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弃取是件复杂而细巧的责任，为此，咱们磨加工试验小组支配正交试验法进行了为期半年的试验责任，试件选用量大面广的6206单列向心轴承表里圈，试验后请托洛轴所对试件责任名义质地进行分析。

4.1 磨削工艺试验的参数弃取

以摒弃磨削变质层为办法的磨削工艺试验，其本色即是摒弃磨削加工经过中砂轮和工件的战争面温度。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约莫素的最好弃取来沟通。

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4.1.1 砂轮的弃取

砂轮的性能关于磨削后果有至关热切的影响。在实验磨削加工中，当先要弃取好砂轮。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，是关系到砂轮磨削性能的五约莫素。

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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有适合的破灭性，大致繁殖横暴的切削刃；c高温下的化学安逸性和耐磨性要好。

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）时一经谈到，为细心淬火轴承钢磨削烧伤，弃取砂轮的粒度应适合的粗，硬度要适合的低。这是因为磨削热与砂轮名义上磨料的荟萃风物、猛烈进度和单元时刻投入磨削的磨粒数干系。磨料太细，磨削能力变差，排屑不利，磨削热增多，易变成工件名义磨削变质层加厚，热损害增多。因此在保证几何精度和名义纯粹度要求的前提下，宜选用粗粒度的磨料，这么对名义层磨削质地成心。

轴承钢零件磨削加工在现行工艺要求下，频频选用的砂轮硬度为zr。

4.1.2 磨削液的弃取

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诽谤磨削温度及责任温度，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。

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⑤此外还有升迁砂轮寿命和磨削效力，诽谤功率耗尽，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、防锈性和渗透性润滑。可见磨削液的弃取是很热切的。不同的磨削液，其磨削后果死别很大，弃取适应的磨削液不错升迁坐褥率，减少砂轮的耗尽，诽谤工件名义温升，升迁工件名义光洁度，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。轴承坐褥中，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 磨削工艺参数的弃取

正确的工艺参数弃取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，最主要的是合理摒弃粗磨、精磨、光磨之间余量分拨和进给速率，并应尽量镌汰砂轮无进给时刻、砂轮趋近工件时刻，减少空行程和升迁灵验磨削时刻。

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要合理地弃取粗磨进给量，使其产生的名义磨削变质层在精磨加工中大致去除。透彻近似，精磨进给量的选取也必须依其可能产生的磨削变质层大致在以后的光磨加工中被去除为好。

同期，保证适合的光磨时刻对保证轴承滚说念名义精度、光洁度、波纹度和甩腕名义变质层齐是有益的。

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②电主轴功率

合理的进给曲线必须有有余的砂轮驱动电动机功率作念保证，不然将变成深广工件名义严重的磨削烧伤。

此外，机床的沉稳性，工艺系统的刚性、荡漾等对工件名义质地齐有影响。

③砂轮速率和工件速率

据opity等东说念主的试验远离，跟着磨削速率的升迁，磨削力减少，加工面光洁进度升迁，无火花磨削时刻镌汰，从而升迁了磨削效力。但字据公式（1），砂轮速率的升迁必将变成磨削温度的增多，砂轮速率和战争弧长的乘积达到一定值（cb）以上就发生磨削烧伤。是以砂轮速率的升迁对细心磨削名义变质层是不利的。

在高速的情况下，适合升迁工件转速以减少砂轮和工件的战争时刻及战争区温度，对改善名义磨削质地和升迁精度是成心的。

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，工艺决策细则弃取切入磨，粗精一遍磨削。

知情人士透露，美国贸易代表办公室计划当地时间周四要求根据美墨加自贸协定成立一个争端解决小组。据报道，该小组将决定墨西哥的玉米政策是否违反贸易协定。如果专家组站在美国一边，可能导致墨西哥商品面临关税。

①试验要求的弃取：

a电主轴：弃取洛阳轴承商量所产生的dz36—30电主轴，振动值小，磨削精度较高。转速弃取3万转/分，磨削速率升迁到55米/秒。

b无心夹具：前支承改为圆弧浮动相沿，升迁了沟磨的几何精度。

②磨削工艺参数的弃取：

字据6206轴承外衣圈的现行坐褥工艺，试验采取七个要素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）

工艺决策中细则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，对粗精一次磨削不透彻适合。为升迁磨削质地，咱们在机床上作念了一些立异：

①立异固定砂轮的法兰盘，以便于进行整机均衡，诽谤了因砂轮抵御衡引起的振动。②立异无心夹具，设想制造了圆弧合座支承，减少了短处复映。③升迁磨削速率。该机床砂轮转速为2100r/min，磨削速率为33m/s。为升迁磨削能力兑现高磨速，修改了皮带轮尺寸，砂轮转速升迁到3120r/min，磨削速率为49m/s。

为弃取好的磨削工艺参数，采取以四个要素各四个水平进行正交试验。见表7

测试试样的选取及试验要求见表8。

为了撤消热处分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弃取真空淬火出来。淬火时在国产最新型的zcl-75-13型归并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地递次（jb1255-83）考试，各项质地筹谋（包括显微组织、硬度及硬度均匀性等）均合适递次的规定，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，名义质地透彻合适磨削工艺试验的要求。

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5 试验套圈名义的磨削变质层分析——显微硬度散布曲线的测试

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布曲线，测试远离于图1、图2中。

从这些测试远离中泄漏不错看出：

①在磨削工艺参数各要素中，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。这与磨削名义描绘分析远离透彻吻合。在磨削工艺试验的多样材质砂轮中，以洛阳轴承商量所研制的微晶刚玉砂轮磨削后果较好，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采取的变化限度内影响不够彰着。

②在砂轮材质和质地交流的要求下，粗磨进给量对磨削名义变质层的影响亦然呈现出彰着的礼貌性。跟着粗磨进给量的增大，其名义磨削变质层的厚度也在慢慢增大。在本试验采取的工艺要求下，粗磨进给量为1.2mm/min时一样变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刻在本试验中莫得发达出彰着的礼貌性。

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③空洞分析试验远离不错看出：本试验选试的三种冷却液比较，h-1高精度磨削液的后果较好。h-1高精度磨削液的后果比69-1防锈乳化油高一倍。由此可知，在轴承套圈坐褥中，在保合手现存坐褥效力的前提下，升迁冷却液的冷却后果是减少工件名义磨削变质层的灵验路线，也易于为坐褥单元所禁受。

④外衣圈滚说念名义的硬度降深广比内套滚说念严重得多。这证明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，战争曲线厂、散热慢、冷却要求差，更易于变成磨削名义的局部瞬时高缓和高温回火名义变质层。另外，选取各组不同磨削工艺的试件，进行滚说念名义描绘分析及金相分析，得出了一些与上述分析较一致的远离

6 影响磨削变质层的工艺要素筹商

6206单列向心球轴承表里套圈责任名义的磨削工艺试验，仅为一例，但其试验阵势、参数弃取、测试时代、测试远离与国表里不同类型轴承的试验远离具有较好的一致性，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指令作用。

6.1 影响磨削名义质地的主要工艺要素

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分析远离标明，在向心球轴承滚说念磨削工艺诸影响要素中，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要素。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）的磨削后果最好；在冷却液的弃取上，以h-1高精度磨削液的后果最好；在磨削进给量试验中，粗磨进给量的影响最卓绝，宜选用较小的粗磨进给量（0.8mm/min）。这些试验分析远离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 主要要素的调遣

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试验中还发现，影响滚说念磨削名义质地的主要要素在一定要求下是不错调遣的。举例：砂轮的修整在一般情况下是作为安逸要素来沟通的，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要素之一赐与沟通。因为砂轮修整质地的下跌会变成工件名义的磨削烧伤。

7 收尾语

试验标明，从现存的试验和坐褥要求动身，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，升迁磨削名义质地，进而升迁轴承使用寿命，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，在坐褥上因为选用优质gw100zr1砂轮及h-1高密度磨削液，坐褥效力并未诽谤，不仅轴承责任名义质地获得升迁，同期诽谤了噪声，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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