磨削培训第二章

轴承磨削技术培训第二章轴承套圈磨削典型工序工艺技术分析§1轴承套圈磨削的内容和方法一、磨削表面的成型方法磨削成型方法主要有轨迹法和成型法两大类。完全靠运动成型的是“轨迹一轨迹法”，砂轮需修整成确定形状的是“成型一轨迹法”。其中成型一轨迹法是轴承套圈表面成型的主要方法。轴承套圈磨削内容和磨削成型方法：磨削表面磨削方法成型方法外圆无心磨削成型－轨迹内圆纵向磨削成型－轨迹沟道摆头磨削轨迹－轨迹切入磨削成型－轨迹滚道切入磨削成型－轨迹挡边直挡边磨削成型－轨迹球挡边磨削轨迹－轨迹轴承磨削技术培训轴承磨削技术培训二、磨削进给过程理想的磨削过程的一般进给过程为：①快进：在磨削未开始时，使工件和砂轮快速接近（但不接触）。②粗磨进给：在磨削初始阶段，为了尽快地切除金属余量，采用稍快的进给速度。③精磨进给：为保证磨削精度和表面质量，还要进行精磨，采用较慢的进给速度。④无进给磨削：在磨削结束之前，名义进给量为零，实际进给量是靠工艺系统弹性恢复提供（渐小）。⑤快退：磨削结束时，砂轮和工件的快速分离。⑥补偿：弥补砂轮磨损、修整的影响量所做的一种特殊进给动作。轴承磨削技术培训三、磨削尺寸控制的主要方法①定程法事先调整好砂轮和工件的最终相对位置，磨削一批工件。比如内滚道磨削等。（调整时需用试切法）贯穿式端面磨削、贯穿式无心磨削是定程法的特例。②主动测量法一边磨一边测，当尺寸达到预定值时便发出指令停止磨削。这种方法可以获得较高的尺寸精度。线外测量+反馈控制法已经在轴承磨削中应用，这种方法可以减轻主动测量法中某些动态因素的干扰，但控制系统较为复杂。轴承磨削技术培训§2套圈典型磨削工艺一、概述在轴承生产中，磨削加工劳动量约占总劳动量的60%，所用磨床数量也占全部金属切削机床的60%左右。因此，磨削加工是轴承生产中的关键环节之一。如何高精度、高效率、低成本地完成磨削过程，是磨削加工的主要任务。通过磨削使套圈上的主要表面达到零件的最终加工质量要求（为滚道的光整加工打好表面质量基础）。轴承磨削技术培训一般工艺路线：外圈磨外径磨外滚道超精外滚道磨端面磨内沟磨内径超精内沟深沟球磨内外径磨内径磨内沟超精内沟内圈圆锥磨内滚道磨内径磨挡边超精内滚道轴承磨削技术培训二、套圈端面磨削●套圈端面不仅是轴承安装的基准面之一，也是磨加工各工序的主要工艺基准面之一。●端面磨削是套圈磨加工的第一道工序。●技术要求：Bs(Cs)—单一宽度值△Bs（△Cs）—单一宽度偏差值VBs(VCs)—单一宽度变动量表面质量●套圈端面磨削分单端面磨削和双端面磨削轴承磨削技术培训■单端面磨削（利用桶形砂轮的端面来磨削）即一道工序只能磨削套圈的一个端面。（先磨非基准面，后磨基准面）●单端面磨床的结构多为一个砂轮磨头（也有两个磨头的），套圈需上磁来完成安装，工作台以一定的转速回转，用试切法控制尺寸。●这种磨削形式操作方便，调整较简单，生产效率高，适用范围广，仍广泛使用。●其缺点是：工件需两次定位；有上磁带来的问题；劳动强度较大。轴承磨削技术培训■双端面磨削在一台双端面磨床上用两个平型砂轮同时磨削套圈两端面的加工方法。多采用自动测量，自动上下料，不仅提高了生产效率，而且还减轻了工人的劳动强度。减少了机动时间和辅助时间，其生产效率比单端面磨削提高了30～40％。两个端面一次磨成，这就避免了定位误差和加工误差的叠加，同时也不存在磁台不平及磁力不足引起工件变形而造成的加工误差。轴承磨削技术培训双端面磨削工艺特点：①两端面磨削合并为一道工序—效率↑②加工精度高③自动化程度高④适合中小型大批量生产轴承磨削技术培训双端面磨削方式分类从工件运动形式上：贯穿式：从磨削区一端进入从另一端出来。往复式：从磨削区一端进入从同一端出来。（1）直线贯穿式（2）圆弧贯穿式（3）直线往复式（4）圆弧往复式轴承磨削技术培训双端面磨削机床的静态调整：为了保证加工质量，正常的磨削进给过程应经历：粗磨→半精磨→精磨→光磨（无进给磨削）●两砂轮工作面并非完全平行。如“直线贯穿”：上↑进下水平面垂直面■双端面磨削还有砂轮型面、转向和磨削非对称套圈等问题轴承磨削技术培训三、外圆无心磨削轴承外圈的外径是轴承安装基准面之一，它与轴承座或机械部件相配合，为了实现轴承的互换，要求外径的尺寸精度和形状位置精度都比较高。套圈外圆又是磨加工工艺基准之一，外圆的加工误差会影响后续工序的加工质量，尤其影响磨圆的问题。所以外圆磨削是套圈磨加工过程中最重要的工序之一。轴承磨削技术培训套圈外圆磨削采用无心磨削的方式，是在贯穿式无心磨床上进行的。图2－4磨削区域组成轴承磨削技术培训工艺布局图2-3贯穿式无心磨削的工作原理轴承磨削技术培训外圆无心磨削时，工件（套圈）放在导轮和托板之间，并以导轮和托板的工作表面定位，工件在运动中和砂轮接触，进行磨削加工。工件的被加工表面同时也是定位表面，磨削过程中，由于工件表面不是绝对的圆，因此，随着工件的转动，其中心位置在径向平面内是不固定的，故称无心磨削。轴承磨削技术培训在外圆无心磨削中，若砂轮半径RG、导轮半径RC和工件半径RW不变，则工件中心高h、托板斜角φ和导轮倾角α这三个参数就决定了磨削区域的几何布局。因此，h、φ和α是外圆无心磨削的基本参数。由于导轮倾角α的存在，工件的运动由两部分组成：一是绕自身轴线的转动，二是沿自身轴线的移动。在正常的匀速运动时，这两种运动受导轮运动的控制。导轮一般也是一种砂轮，但不起磨削作用，因为导轮的转速很低，约为砂轮的1/60～1/80，因此只能依靠摩擦力带动工件运动。轴承磨削技术培训外圆无心磨削的特点①工件中心不固定。磨削过程中工件中心的位置随着工件的转动，在径向平面内是不固定的。②外圆自定位：形状误差→定位误差→加工误差（得不到理想的真圆，但可均匀的去除余量，可减小加工误差）③磨削区工件运动的稳定性主要受导轮影响，易实现自动化。轴承磨削技术培训磨削轮和导轮的选择磨削轮和导轮的直径大小主要是由机床型号来决定的，如M1080型无心磨床，磨削轮直径为500毫米，导轮直径为300毫米。磨削轮和导轮的宽度，用贯穿法时，也由机床决定，在M1080型无心磨床上，磨削轮和导轮的宽度均为150毫米。磨削轮的特性主要根据加工材料和加工要求来选择，其选择原则和选择一般砂轮相同。磨削轮一般采用陶瓷结合剂制成的刚玉砂轮，导轮则常用橡胶结合剂制成的刚玉砂轮。磨削轮粒度一般是选用60～80号，导轮粒度一般选用80号，硬度为K～L。轴承磨削技术培训外圆贯穿磨削砂轮与导轮的形状常用宽砂轮：150~600mm(有二合一的)．磨轮用金刚笔依靠模修型．通常将砂轮修整成一定形状，以实现喂料、粗磨、精磨、无进给磨、退料等加工过程。图2-16宽砂轮的形状轴承磨削技术培训●因为导轮有倾斜角α，为保证：①工件与导轮线接触②工件轴线要始终与砂轮轴线平行．导轮理论上为内凹双曲线（不便修型），近似单叶回转双曲线。导轮的修型方法：①金刚石笔修整－单叶回转双曲线。有＂原理误差＂（有min误差问题）②金刚石滚轮修整－型面理想，但成本高，不通用．轴承磨削技术培训导轮修型对比导轮图2-17导轮的形状及其与工件的接触状态轴承磨削技术培训导轮倾角的选择导轮倾角α决定工件的转速和纵向进给速度。导轮倾角增大时，工件纵向进给速度增加，生产效率高，但加工表面粗糙度值较高。导轮倾角减少时，工件纵向进给速度减小，生产效率低，但加工表面质量较高，工件表面粗糙度值低。一般，精磨时导轮倾角α取1°~2°，粗磨时可以适当加大导轮倾角。轴承磨削技术培训贯穿法磨削的调整顺序(1)、根据工件的技术要求，选择合适特性的砂轮、导轮，并平衡砂轮。(2)、修整砂轮和导轮。粗磨时，砂轮修整的走刀速度要快，以获得锋利的切削刃；精磨时砂轮修整的走刀速度应当慢，以得到砂轮的等高性和微刃性。导轮必须在高速下修整。两轮修整时要有足够的冷却液。(3)、根据计算结果，选择合适的托板，并调整工件的中心高度。(4)、当调整前后导板时，取一根和工件直径相同的试棒，放在磨削区域内，缓慢地摇动进给手轮，使试棒在砂轮和导轮的夹持下，能用手轻轻的转动或移动，然后根据导板调整的要求，安装和调整好导板。(5)、试磨工件，首先起动砂轮，再调整导轮速度，待砂轮和导轮正常运转后，开放少许冷却液，把工件放在托板上，推动工件进入磨削区域少许，渐渐地进给手轮，直到工件开始旋转并产生轻微的火花为止。仔细观察磨削区火花分布的情况。如在整个磨削区域里都有火花，而且集中于磨削区前2/3处，往后逐渐减少直到消失，同时工件运动平稳，说明所选的各参数是合理的，否则要重新调整轴承磨削技术培训试磨时产生问题及解决方法：①工件在砂轮前部或后部被磨的过多或过少，这是由于砂轮有锥度的缘故，这时可用调整修整器角度后重新修整砂轮的方法来消除。对有些无心磨床来讲，也可以通过调整导轮架下滑板尾部的两个螺钉，使导轮架偏转一适当角度来解决。②如果发现工件在磨削轮前部与后部火花变化不均匀，如前部很多，后部很少，或前部少后部多，这时可以在水平面内微量转动导轮架回转座，加以调整，直到火花均匀为止。如果发现工件在磨削轮中部火花多，而前后火花少，或中部火花少，而前后火花多，这时应重新调整导轮修整器的水平偏角，并重新修整导轮。③工件时停时转，这时磨出的工件圆度有误差。其原因可能是导轮没修圆，或导轮旋转偏摆过大所造成。应及时修整导轮或检修导轮主轴，调整后再试磨。当确认为被磨削的工件完全达到技术要求后，才能成批投入生产。并按各工序所分配的余量、进行粗精磨。轴承磨削技术培训四、套圈内圆磨削为了保证轴承在安装时过盈配合的性质和互换性，轴承内圈内孔的尺寸和形状精度要求最为严格。（公差最小）在轴承零件磨削中，内孔磨削是一个薄弱环节，其废品率可占磨加工过程全部废品率的70～80%，这就使得内圈内孔磨削成为生产轴承零件的关键工序之一。轴承磨削技术培训内圆磨削方式轴承磨削技术培训1、内圆磨削方法及特点纵磨法，无心磨削，主动测量．磨削时，工件径向进给，砂轮除旋转外轴向往复移动，在粗进给和精进给磨削之间，往往需要修整砂轮。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与外圆磨削相比其特点：①砂轮轴刚度低：弯曲磨削﹑易振动．②磨削接触面积大：产热多，冷却液不易进入磨削区，排屑困难．③砂轮直径小：转速高，易钝化，修整多．轴承磨削技术培训砂轮主轴内表面磨削，砂轮直径小，为保证一定的磨削线速度（如30～35m/s，甚至高于50m/s），砂轮轴转速极高，常用：带轴：nG＜2万转／分，适用于d≧50mm．电主轴：nG＝60fe／pm．fe—电流频率pm—极对数fe增大—nG增大，可选9千~24万转／分优点：结构紧凑，转速恒定，适合高速磨削．d50mm．内圆磨床的工作循环一般为了保证磨削质量，加工工步往往分成粗磨和精磨两段。粗磨用以切除大部分磨削余量，尽快把工件加工成准确的形状，为下一步的精磨做好准备、精磨主要是进一步修正工件的形状误差，达到设定的尺寸精度和表面粗糙度。粗磨余量占90%，精磨量一般只留在0.02mm左右。精磨时工件和砂轮的转速不变，但进给量较低。轴承磨削技术培训快速趋近粗磨光磨精磨光磨退刀轴承磨削技术培训内圆磨削误差复映内圆磨削时，由于砂轮轴刚度低，因此磨削前工件表面形状误差会复映到磨后工件表面上。例如，磨前工件表面形状为椭圆，磨后其表面仍是椭圆。内圆磨削的误差复映表现较为突出。应对前工序的工件精度提出较高的要求，并加强本工序的控制。轴承磨削技术培训内圆磨削的主要加工精度问题１．尺寸分散：原因：①磨削条件差；②系统刚度低．减小措施：①.提高砂轮轴和工件转速．②.提高主动测量精度．③.适当延长光磨时间．④.提高对前工序的精度要求．２．锥形内孔：原因：砂轮轴受力弯曲．减小措施：①.提高砂轮轴刚度.②.适当延长光磨时间．③.增加工序．将套圈翻面，再磨一下．*从控制原理上看：控制力磨削可以大大改善上面的两项问题．轴承磨