轴承表面磨削出现缺陷的原因及分析

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轴承在磨加工过程中,其工作表面是通过高速旋转的砂轮进行磨削的,因此在磨削时如果不按作业指导书进行操作和调整设备,就会在轴承工作表面出现种种缺陷,以致影响轴承的整体质量｡轴承在精密磨削时,由于粗糙要求很高,工作表面出现的磨削痕迹往往能用肉眼观察到其表面磨削痕迹主要有以下几种｡
( h$ ?- N: Z( z' g6 x" F表现出现交叉螺旋线痕迹
4 x" L8 X4 u* e出现这种痕迹的原因主要是由于砂轮的母线平直性差,存在凹凸现象,在磨削时,砂轮与工件仅是部分接触,当工件或砂轮数次往返运动后,在工件表现就会再现交叉螺旋线且肉眼可以观察到｡这些螺旋线的螺距与工件台速度､工件转速大小有关,同时也与砂轮轴心线和工作台导轨不平行有关｡
(一)螺旋线形成的主要原因
  U4 W- }' _9 X( N  v( `9 R# ?1.砂轮修整不良,边角未倒角,未使用冷却液进行修整;
2.工作台导轨导润滑油过多,致使工作台漂浮;
3.机床精度不好;
4.磨削压力过大等｡
(二)螺旋线形成的具有原因
1.V形导轨刚性不好,当磨削时砂轮产生偏移,只是砂轮边缘与工作表面接触;
  o  R2 T7 F1 K- K' d2.修整吵轮时工作台换向速度不稳定,精度不高,使砂轮某一边缘修整略少;
3.工件本身刚性差;
) Y& }2 _. Q, R( Y4 P. \4.砂轮上有破碎太剥落的砂粒和工件磨削下的铁屑积附在砂轮表面上,为此应将修整好的砂轮用冷却水冲洗或刷洗干净;
  r; i/ u4 N4 s, ]- ~# ?4 W/ _+ d5.砂轮修整不好,有局部凸起等｡
# f# \9 I, f  j9 }( b: ~# W- {2 W$ E表面出现鱼鳞状
表面再现鱼鳞状痕迹的主要原因是由于砂轮的切削刃不够锋利,在磨削时发生“啃住”现象,此时振动较大｡造成工件表面出现鱼鳞状痕迹的具体原因是:
4 C9 m! f' Z7 D7 B0 G1.砂轮表面有垃圾和油污物;
2.砂轮未修整圆;
3.砂轮变钝｡修整不够锋利;
4.金刚石紧固架不牢固,金刚石摇动或金刚石质量不好不尖锐;
5.砂轮硬度不均匀等｡
, A+ P$ e) }/ g$ Z4 o工作面拉毛
表面再现拉毛痕迹的主要原因是由于粗粒度磨粒脱落后,磨粒夹在工件与砂轮之间而造成｡
6 I- K; X8 P0 E" v工件表面在磨削时被拉毛的具体原因是:
/ h( k5 |% C! Q- t& o4 o  v4 k1.粗磨时遗留下来的痕迹,精磨时未磨掉;
0 S9 f2 R% D% t$ D5 @2 h6 v: ~2.冷却液中粗磨粒与微小磨粒过滤不干净;
3.粗粒度砂轮刚修整好时磨粒容易脱落;
3 R* p* h/ r, h- n4 j4.材料韧性有效期或砂轮太软;
5.磨粒韧性与工件材料韧性配合不当等｡
工件表面有直波形痕迹
: C6 q1 ]9 ^( u6 J; Y- H( q) O# p我们将磨过的工件垂轴心线截一横断面并放大,可看到其周边近似于正弦波｡使其中心沿轴心线无转动平移,正弦波周边的轨迹便是波形柱面,亦称这为多角形｡
, C; A4 e4 e" a2 L产生直波形的原因是砂轮相对工件的移动或者说砂轮对工件磨削的压力发生周期性变化而引起振动的原故｡这种振动可能是强迫振动,也可能是自激振动,因此工件上的直波频往往不止一种｡
9 s/ N% s, P4 x/ c8 I# S: l  k产生直波形痕迹的具体原因是:
0 l$ C  V* a& K- i/ q1.砂轮主轴间隙过大;
  y, K8 G# S4 ^9 u2.砂轮硬度太高;
3.砂轮静平衡不好或砂轮变钝;
4.工件转速过高;
5.横向进刀太大
6.砂轮主轴轴承磨损,配合间隙过大,产生径向跳动;
7.砂轮压紧机构或工作台“爬行”等｡
工件表面再现烧伤痕迹
工件表面在磨削过程中往往会烧伤,烧伤有几种类型,一是烧伤沿砂轮加工方向,呈暗黑色斑块;二是呈线条或断续线条状｡
工件表面在磨加工过程中被烧伤,归纳起来有以下几种原因:
1.砂轮太硬或粒度太细组织过密;
2.进给量过大,切削液供应不足,散热条件差;
# n( D! V2 f2 y; \# _; e" F2 r/ o3.工件转速过低,砂轮转速过快;
% E: A' }) F8 A4.砂轮振摆过大,因磨削深度不断发生变化而烧伤;
5.砂轮修整不及时或修整不好;
6.金刚石锐利,砂轮修整不好;
7 B- }, S0 ~; w$ D7.工件粗磨时烧伤过深,精磨留量又太小,没有磨掉;
; }9 C9 e  q3 j' D& E8.工件夹紧力或吸力不足,在磨削力作用下,工件存在停转现象等｡
4 i1 I$ [' h5 ~, A4 N- r( l1 d+ G: `那么工件表面在磨削过程中如何知道是否烧务呢?这要通过定期酸洗即可检查出来｡
  g) n' H( ^+ e* I7 i工件酸洗后,在表面湿润时,应立即在散光灯下目测检验,正常表面呈均匀暗灰色｡如是软件点,就呈现云彩状暗黑色斑点,且周界不定整;如果脱碳,则呈现灰白或暗黑色花斑;如果磨加工裂纹,则裂纹呈龟裂状,如是烧伤,一是表面沿砂轮加工方向呈现暗黑色斑块,二是呈现线条或断续线条状｡
如在磨加工过程中出现上述烧伤现象,必须及时分析原因,采取有效措施加以解决,杜绝批量烧伤｡
- o  j: b5 N" X1 ?表面粗糙度达不到要求
轴承零件的表面粗糙度均有标准和工艺要求,但在磨加工和超精过程中,因种种原因,往往达不到规定的要求｡造成工件表面粗糙度达不到要求的主要原因是:
0 U1 V& t% N$ L  g2 D1 ^1 K1.磨削速度过低,进给速度过快,进刀量过大,无进给磨削时间过短;
2.工件转速过高或工件轴和砂轮轴振动过大;
3.砂轮粒度太粗或过软;
# [0 r, M) q- j6 a4 ^1 Y6 |) w; c4.砂轮修整速度过快或修整机构间隙过大;
5.修整砂轮的金刚石不锐利或质量不好;
1 Z. ]4 g( i, v5 T" T3 x' W6.超精用油石质量不好,安装位置不正确;
7.超精用煤油质量达不到要求;
. l: ?; |7 }% ~' m/ N6 o8.超精时间过短等;
只要我们严格按照作业指导书进行认真操作和检查,出现问题及时分析原因,并加以解决,这些缺陷是可以避免的,从而确保了产品的整体质量｡
文章关键词： 轴承表面