INA進(jìn)口精密微型不銹鋼薄壁軸承磨削加工方法
一、磨削加工工藝流程
INA進(jìn)口精密微型不銹鋼薄壁軸承的磨削加工采用多階段精密工藝，主要包括以下四個(gè)核心步驟：
1. 零件準(zhǔn)備階段
首先對軸承零件進(jìn)行表面清潔，徹底去除表面氧化物和污垢，并進(jìn)行必要的質(zhì)量檢查，確保零件符合加工要求。對于薄壁軸承，這一步驟尤為重要，因?yàn)槿魏伪砻嫒毕荻紩?huì)在后續(xù)加工中被放大。
2. 粗磨階段
使用磨削工具對軸承零件進(jìn)行初步磨削，主要目的是去除零件表面的粗糙度和不規(guī)則形狀，使零件達(dá)到所需的尺寸和形狀。粗磨階段采用較大的磨削參數(shù)，如較大的磨削深度和進(jìn)給速度，以提高加工效率。此階段需要嚴(yán)格控制磨削溫度和切削液使用，防止工件表面燒傷或產(chǎn)生裂紋。
3. 精磨階段
采用更細(xì)的磨削工具對粗磨后的軸承零件進(jìn)行細(xì)致磨削，使用轉(zhuǎn)筒和磨片對軸承及軸承內(nèi)壁的溝槽進(jìn)行磨平。精磨階段采用較小的磨削深度和進(jìn)給速度，以進(jìn)一步改善零件表面質(zhì)量，提高軸承的精度和耐磨性。對于薄壁軸承，精磨時(shí)需要特別注意控制磨削力，避免因套圈變形影響加工精度。
4. 拋光階段
使用拋光工具對精磨后的軸承零件進(jìn)行表面拋光處理，消除磨削過程中留下的微小瑕疵，使零件表面更加光滑光亮。拋光處理可顯著降低軸承表面的摩擦系數(shù)，延長使用壽命并提升整體性能。
二、薄壁軸承磨削的特殊工藝要求
薄壁軸承因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（套圈截面壁厚小、強(qiáng)度低），在磨削加工中容易產(chǎn)生變形，因此需要采用特殊的工藝措施：
1. 支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
采用內(nèi)外雙重支撐結(jié)構(gòu)，從軸承套圈端面越過將支撐體定位于軸承磨削部位內(nèi)表面，抵抗砂輪磨削產(chǎn)生的力。支撐機(jī)構(gòu)包括支撐底座、第一支撐組件和第二支撐組件，可調(diào)節(jié)設(shè)置以滿足不同尺寸軸承套圈的磨削加工需求。這種支撐方式可有效消除磨削進(jìn)給造成的套圈變形，提高磨削精度控制。
2. 電磁無心卡具夾持
使用電磁無心卡具對薄壁軸承套圈進(jìn)行穩(wěn)定夾持，確保加工過程中的定位精度。電磁無心卡具能夠提供均勻的夾持力，避免因夾持力不均導(dǎo)致的套圈變形。
3. 磨削參數(shù)優(yōu)化
針對薄壁軸承的易變形特性，需要優(yōu)化磨削參數(shù)：降低磨削進(jìn)給速度、減小磨削深度、提高砂輪轉(zhuǎn)速。同時(shí)，采用合適的磨削液進(jìn)行充分冷卻，防止磨削熱引起套圈熱變形。
三、超精加工技術(shù)
超精加工是軸承制造中的關(guān)鍵工藝，能夠顯著降低軸承表面的摩擦系數(shù)，延長使用壽命。超精加工分為三個(gè)階段：
1. 切削角階段
在粗超加工階段，切削角選擇較大（20°至40°），主要目標(biāo)是去除磨削變質(zhì)層和加工余量。磨石表面與粗糙滾道表面的凸峰接觸，接觸面積小，單位面積受力大，在一定壓力下，磨石會(huì)受到軸承工件的"反切削"作用，導(dǎo)致部分磨粒脫落和碎裂，從而露出新的鋒利磨粒和刃邊。
2. 半切削階段
隨著加工繼續(xù)，軸承工件表面逐漸被磨平，磨石與工件表面的接觸面積增加，單位面積上的壓力降低，切削深度減小，切削能力減弱。同時(shí)，磨石表面的氣孔被堵塞，進(jìn)入半切削狀態(tài)。工件表面的切削痕跡變淺，并呈現(xiàn)出較暗的光澤。
3. 光整階段
光整階段是超精加工的最后一步，可分為研磨過渡階段和停止切削后的研磨階段。在研磨過渡階段，磨粒的自銳作用減少，磨粒刃棱被磨平，切屑氧化物開始嵌入油石空隙，磨粒粉末堵塞油石氣孔，導(dǎo)致磨粒只能進(jìn)行微弱切削，同時(shí)伴有擠壓和研光作用。此時(shí)，工件表面粗糙度會(huì)迅速降低。
四、工藝參數(shù)控制
1. 油石選擇
油石的質(zhì)量直接影響加工效果。在超精加工中，需要根據(jù)軸承材料和加工要求選擇合適的油石。如果在加工過程中更換油石后發(fā)現(xiàn)異常，而其他參數(shù)未改變，通常應(yīng)立即更換另一支油石。這是因?yàn)橥慌褪谟捕群屯笟庑陨峡赡艽嬖诓町?，這些差異可能導(dǎo)致加工效果不穩(wěn)定。
2. 工藝參數(shù)穩(wěn)定性
一旦確定了某種薄壁軸承的油石、工件轉(zhuǎn)速、超精壓力、擺動(dòng)頻率和超精時(shí)間等工藝參數(shù)，并且試超合格后，這些參數(shù)在后續(xù)的批量超精過程中不應(yīng)隨意改變。保持工藝參數(shù)的穩(wěn)定性是確保超精質(zhì)量的關(guān)鍵。
3. 磨削油選擇
采用專用的磨削油，含有硫化極壓抗磨添加劑成分，可以有效保護(hù)模具，提高工藝精度。磨削油需要具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性能，不會(huì)對設(shè)備、人體、環(huán)境產(chǎn)生危害。在粘度、閃點(diǎn)、傾點(diǎn)、導(dǎo)熱性能等方面均需通過嚴(yán)格測試，以滿足各種工藝需求。
五、質(zhì)量檢測與控制
1. 尺寸精度檢測
采用高精度測量儀器對軸承的內(nèi)徑、外徑、寬度、溝道直徑等關(guān)鍵尺寸進(jìn)行檢測，確保符合設(shè)計(jì)要求。對于精密微型軸承，尺寸公差通?？刂圃谖⒚准墑e。
2. 表面質(zhì)量檢測
使用表面粗糙度儀檢測軸承滾道和端面的表面粗糙度，確保達(dá)到Ra≤0.2μm的要求。同時(shí)檢查表面是否存在劃痕、燒傷、裂紋等缺陷。
3. 旋轉(zhuǎn)精度檢測
在專用檢測設(shè)備上測量軸承的徑向跳動(dòng)、軸向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)，確保旋轉(zhuǎn)精度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。對于高精度軸承，徑向跳動(dòng)通常要求≤2μm。
4. 清潔度控制
加工環(huán)境需達(dá)到ISO 14644-1 Class 5以上，最終清洗采用超聲波+離心干燥，確保顆粒物≤10μm（數(shù)量≤100個(gè)/套）。
通過以上嚴(yán)格的磨削加工工藝和質(zhì)量控制措施，INA進(jìn)口精密微型不銹鋼薄壁軸承能夠達(dá)到高精度、長壽命的性能要求，廣泛應(yīng)用于航空航天、精密儀器、醫(yī)療設(shè)備等高要求領(lǐng)域。
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