深沟球磨加工原理

*内圈磨削——磨削原理
1.内圆磨削原理与特点 图7为滚动轴承内圈内孔的磨削原 理图 原理：工件径向进给，砂轮轴向往 复移动。 修整砂轮：修整时，砂轮退出内孔 并在修整器位置往复运动一次，修 整器就在砂轮表面去除一层磨料。 （每修整一次砂轮，就必须有一补 偿进给量）
图9
内圈磨削原理
2.特点： 1）：砂轮轴刚度低，内表面磨削时，砂轮轴受其内径限制， 常制成较细的悬臂梁状，刚度很低。 2）：磨削条件差 砂轮直径小、转速高，易振动；砂轮与工 件接触面积大，磨粒易钝化，产热多； 图10 内圈磨削三维示意图
小超 大超
*大沟、小沟超精——控制项目
大沟、小沟磨超精控制项目
图21 大沟磨削控制项目图
ห้องสมุดไป่ตู้
图22 小沟磨削控制项目图
超精加工——质量问题
表九 超精控制要求
控制项目
超精深度
圆度 沟道曲率 粗糙度
后工序影响及表现 影响产品振动等级及噪音和产品寿命 提高超精深度的措施： 1. 增大压力，延长切削时间； 2. 增加摆头速度，降低工件转速； 3. 降低切削液粘度； 4. 改用粗粒度油石； 影响产品速度振动等级低频值 影响轴承轴向游隙与径向游隙的对应 影响产品速度振动等级高频值，其措施与超精深度项目措施 相反
深沟球轴承
——磨加工原理了解
一
五大件的入库检测
二
目 录
工艺流程 磨加工工艺过程了解
三
一、五大件入库检测
五大件的入库检测
保持器
外圈
内圈
钢球
密封件
五大件入库检测
1.保持器检测：外观检测、尺寸检测、合套检测 检测项目：锈蚀、裂纹、划伤、压伤、掉钉、毛刺 尺寸检测包括：球兜深度、径向窜动量、中心节圆直径 合套测试：①带钉面和不带钉面配合流畅； ②旋转两面，不能出现急刹车、卡死现象； 2.密封件检测：脱胶、脱色、外观、松紧程度、灵活性。 脱胶试验：不允许有脱胶、起泡现象； 3.内圈、外圈检测 外观、内外圈尺寸、硬度。 4.钢球检测：外观、尺寸检测 钢球外观检测 外观：划伤、生锈； 金相：做出钢球的镶嵌模型，抛光机抛光，浸入酒精中防氧化，再 腐蚀钢球 表面，之后再次清洗并吹干，即可观察金相；
丝路
装配过程了解
轴承装配过程了解
游隙 测量 成品清 洗风干
清洗
内外 径检 测
保持 器
灵活性 测量
喷雾 防锈
合套
填球
注脂 压合
测振
1.清洗
包括超声波清洗（套圈清洗）、二次清洗（分步 清洗、并风干），二次清洗在游隙检测之后。
2.套圈检测
包括内外径检测，大小沟的检测。 目的：保证套圈的尺寸，为合套做准备。
图17 大沟磨削控制项目图
图18 小沟磨削控制项目图
*内沟磨削——质量问题
表四 内沟磨控制要求
控制项目 后工序影响及表现 （棱）圆度 影响产品旋转精度，影响装配游隙的配档及振动低 频 由于内圈磨削砂轮轴刚性较外圈磨削强，故正常情 况下波纹度不易发生，但当出现撞车、砂轮裂纹、 砂轮平衡不良、主轴精度不足等破坏旋转精度与主 波纹度 轴运转二次平衡到的情况下将产生多菱形波纹度； 注：多菱形波纹度由于仪表检测角度误差的影响， 在某些仪表上可能会反映迟钝，甚至不能探测。
外观
沟道：外圆划伤，只要存在，不论是否在细磨修复， 它都已经在沟磨工序中造成沟磨圆度偏大的结果。 端面划伤：端面划伤可能由于端面工序粗糙度较大 或者磁力较大及靠山未修磨好等原因造成。
*外沟磨削——质量问题
即振纹，其为系统刚度不足（机床床身刚性不足，电主轴跳动 大、砂轮切削能力弱、砂轮磨损不圆、砂轮裂纹、冷却液润滑 效果差等），自激振动与共振产生。在人本，最常见为：砂轮 在磨削过程中，由于渗流不均等原因，各个结合强度不一样， 引起磨粒脱落的快慢速度也不一样，砂轮结合强度大的部分， 磨粒不易脱落，产生局部钝化。 1. 影响超精质量（振纹套圈若经超精后未修复，将残留有规律 块状砂轮花），振纹一般肉眼灯光下可见，同时刮色是可以看 到段状刮色浓、淡。在圆度仪上，滤波可见。
*大沟磨削——加工原理
大沟磨加工原理 关键词：靠山 支撑块 定位 加紧 旋转方向 靠山：起定位作用，通磁后吸紧套圈（起一定 的夹 作用紧）并带动套圈旋转。 支撑块：限位作用。 图14 外圈沟道定位及夹紧
图15 外圈沟道磨削旋转方向示意图
图16 外圈沟道磨削三维示意图
*大沟、小沟磨削——控制项目
大沟、小沟磨加工控制项目 以端面和外表面定位磨削大沟
图6 无心磨削工作原理 1-砂轮 2-工件 3-导轮 4-托板
图7 无心磨削三维示意图
*外圆磨削——控制项目
外圆磨加工质量要求
尺寸(△DS)
圆度 (△Cir)
椭圆度 (VDp)
平行度： 锥度(VDmp) 垂直差(SD) (VBS,VCS):
图8 外圈磨削控制项目图
表面粗糙 度（Ra）
尺寸(△DS)：单一外径偏差 圆度(△Cir) ：圆度误差,过去的棱面度或圆度 椭圆度(VDp)：单一径向平面外径变动量 平行度：(VBS,VCS):内外套圈宽度变动量 锥度(VDmp) ：平均外径变动量 垂直差(SD)：外径表面母线对基准端面(背面)的倾斜度变动量
外观
*外圆无心磨削——加工原理
1.工作原理（如图3所示） 工件2放于导轮3和托板4之间， 并 以导轮和托板表面（点C和 点B）定位，工件在运动中和 砂轮接触，进行磨削加工。
2.特点： 1）：工件中心在径向平面内不固 定（无心磨削） 2）：自身定位（磨削面为定位基 准 ） 3）：工件的运动由砂轮、导轮、 托板联合控制，并以导轮的控制为 主。
图4外圈端面磨削三维示意图
*内外圈端面磨削——控制项目
内外圈端面磨加工质量要求
尺寸 (△BS, △CS)
平行度： (VBS,VCS)
表面粗糙度 （Ra）
图5 内圈端面磨削示意图
*内外圈端面磨削——质量问题
表一 端面磨技术要求
控制项目 后工序影响及表现 尺寸 1.尺寸偏大或偏小及尺寸离散；影响磨沟沟位及超精丝路 平行差 1. 平行差大：影响磨沟侧摆（ sia 及 sea ）内径垂直差（ sd ）及 超精丝路 对称度 1. 对称度过大：磨沟黑皮（特别是大圈），脱碳层不能去除 （﹤8丝，2只以上，可以判为不合格） 外观是平行差和对称度不良的表征。 1. 端面一边亮，一边白肯定会导致对称度不好。在端面磨削 过程中，套圈余量在短发白一边去除，发亮一边仅给予了 光整。若毛坯端面车加工粗糙时，该种状态套圈靠近发亮 端可能会有车刀丝残留； 2. 端面目视可见不均匀纹路将可能导致双面平行差，端面倒 角处由于上下料、铁箱盛庄等不规范操作导致有轻微碰伤 处，将导致单面平行差。
大圈外径检测
小圈内径检测
大沟检测
小沟检测
3.合套
变形量、月牙板。 变形量的大小为了保证钢球的填充数量（与填球角有关）。 月牙板的加入使得钢球的位置能够在套圈的沟道中心位置。
合套
变形量
月牙板
4.注脂压盖
包括铁保位置检测、注脂量检测、压盖检测。 铁保位置检测：找点检测，将某一铆钉先做为基准点，保证注脂夹的浪行与保持架浪行相吻 合。 注脂量检测：可保证注入油脂是在合适的范围内。 压盖检测：通过检测密封盖（包括SPCC与NBR+SPCC两种密封形式）占端面的高度差来判断盖 子是否压到位。
*外圈端面磨削——加工原理
1.直线贯穿式双端面磨削（如图1所示） 加工原理：如图所示 工作过程：套圈经过送料槽进入轨道，再由两端 皮带轮反向旋转带动套圈向砂轮移动，经过磨削 区时，外圈端面被磨削，同时，后面的外圈在皮 带力的作用下，推外圈向前移动。
图3 圆弧贯穿式双端面磨削
1砂轮 2 上导板 3 外圈 4 下导板
图19 内圈超精示意图
图20 外圈超精示意图
*超精加工——加工原理
3.大小沟超精中的定位、夹紧
大超：定位通过靠山和支撑板完成。 夹紧依靠压轮和靠山完成 通过压轮压紧，只留x轴方向的旋转自由度，靠山的旋转带动轴承（被压紧）旋转，再配合油石 振荡运动完成大沟超精过程。 小超：定位依靠靠山、定心轴； 夹紧依靠压轮，运动过程和大沟相似。
二、工艺流程
三、磨加工工艺了解
*内圈端面磨削——加工原理
1.圆弧贯穿式双端面磨削（如图1所示） 加工原理：双砂轮同时磨削工件双端面的加工方 法（用于内圈端面加工）
图1 圆弧贯穿式双端面磨削 2.砂轮磨削端面的形状（如图2所示） 形状：外凸型 目的：获得较高精度和较 低的粗糙度
图2 砂轮端面形状
铁保位置检测 注脂 压盖检测
轴承装配过程了解
填球：先合球，再分球； 原因：把球集中后通过带有主次落差的分球器才能将球分开。
填球角：装入钢球的最后两颗（对称）中心径到装配中心的夹角φ，φ＞186°时，不能 一次将钢球装入，最后一个钢球需采用机械方法压装； φ ﹤ 186°，钢球颗一次装入。
填球
填球角
表面粗糙度（Ra）
*外圆磨加工——质量问题
表二 外圆磨加工要求
控制项目 后工序影响及表现 A. 尺寸偏大：外沟磨尺寸报废； 尺寸 B. 尺寸偏小：外沟磨尺寸浅； C. 尺寸离散：沟磨尺寸不稳。抽检 圆度 锥度 外观 圆度大：影响外沟磨、超精圆度；影响装配游隙的配档 及振动低频。 细磨修复困难。 吃刀:细磨修复困难，外沟磨、超精圆度报废； 磕碰伤：由于上下料等的非规范操作将产生端面、外圆 的磕碰伤，可能会造成单面端面平行差，外圆圆度奇怪， 细磨无法修复等。
超精加工——质量问题
表九 超精控制要求
外观 磕碰伤 超精瘤
主要为：端面划伤、端面擦伤 影响轴承振动量及噪音。 成因：超精切削时产生的铁削来不及脱落，由于冷却 实效，导致铁削熔化成铁瘤，俗称超精瘤。 影响产品噪音。（具体表象为声音粗） 丝路不好主要由以下因素造成： 1. 靠山、定心轴或支撑精度不好造成； 2. 摆头轴承磨损； 3. 冷却不良； 4. 油石沟位不正确； 5. 油石前后位置不正确，导致油石剥落、变形等。
外观
影响产品安装
主要为碰伤滚道、内径测爪划伤
*内圈沟道磨削——加工原理
3.内沟道磨削
切削原理如图8所示，它是将砂轮 工作表面修整成滚道的形状，按成 型磨削的原理在套圈上磨出滚道。 磨削中，砂轮表面的磨损是均匀的， 再加上砂轮自锐性不能充分发挥， 通常在磨削几个工件后应修整砂轮。 图12 内圈沟道磨削原理
1-砂轮修整器件 2-砂轮轴 3-工作轴 4-内圈 5-传送头 6-砂轮 7-支承
4.特点：
1）：机床结构简单，调整环节少，加工稳定性好，易于实现 高速磨削和自动化等。 2）：砂粒的磨削轨迹总是在一个位置，致使表面粗糙度有所 增高，而且易于烧伤，同时要求机床的刚性好，砂轮质量均匀、 上一道工序加工误差要小。 图13 内圈沟道磨削三维示意图
波纹度
烧伤 刮色油
外观
酸洗 影响表面清洁度
1.外圆划伤；2.端面划伤。
*超精加工——加工原理
1.定义说明
超精研加工或称超精加工，是一种 光整加工方法。在滚动轴承制造工 艺中，常把凡是用油石进行光整加 工的方法都统称为超精研。
2.特点：
1）：能有效地减小圆度偏差； 2）：能有效的改善沟道横截面的几何 形状误差； 3）:能够在加工表面形成合适的纹路； 4）：能使工件接触支撑面积增大。
*内圈磨削——控制项目
内径工序质量控制项
尺寸（A） 椭圆度 垂直差 粗糙度
锥度
外观
图11 内圈磨削控制项目图
*内圈磨削——质量问题
表三 内径控制要求
控制项目
尺寸 椭圆度 锥度 垂直差
后工序影响及表现
影响产品安装及轴承与轴配合 轻微影响产品安装性能和旋转精度 影响产品安装性能 影响产品旋转精度
粗糙度