段巍

[摘 要]諸多的因素對(duì)圓錐滾子磨加工表面的粗糙度有著影響作用，本文主要就分析了四個(gè)主要的影響因素，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，以保障圓錐滾子磨加工表面的粗糙度在合理的范圍之內(nèi)，希望通過(guò)本文的探究，能夠?yàn)橄嚓P(guān)的人員提供一定的參考和借鑒。

[關(guān)鍵詞]圓錐滾子 磨加工 表面粗糙度 影響因素

中圖分類號(hào)：TE387 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）04-0282-01

軸承零件的應(yīng)用年限往往會(huì)受到軸承零件表面粗糙度的影響。而影響軸承零件表面粗糙度的因素有很多，在這些因素的共同作用下，軸承零件的粗糙度會(huì)相應(yīng)的提升，從而使得軸承零件在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，摩擦較大，從而使得軸承零件的損壞程度加重，這樣就會(huì)縮短軸承零件的應(yīng)用壽命。而要想使得相關(guān)的軸承零件，尤其是圓錐滾子磨加工表面的粗糙度得到有效的控制，就需要采用合理的改進(jìn)措施，以提高圓錐滾子的應(yīng)用效率和使用壽命。下面本文就主要針對(duì)圓錐滾子磨加工表面粗糙度影響因素進(jìn)行深入的分析。

1 砂輪對(duì)滾子表面粗糙度的影響

1.1 砂輪粒度的影響

加工表面粗糙度的大小主要是取決于砂輪粒度的粗細(xì)。如果砂輪粒度較細(xì)，那么加工表面的粗糙度也就會(huì)相應(yīng)的提高。在一定的范圍內(nèi)，如果磨削以及拋光的作用較為明顯，那么磨粒就會(huì)越來(lái)越多，滾子在磨加工后，反而會(huì)會(huì)預(yù)留下很少的磨削痕跡，從而使得磨加工表面的粗糙度相對(duì)較小。然而，過(guò)細(xì)的砂輪也會(huì)使得磨加工出現(xiàn)困難，由于砂輪過(guò)細(xì)，就使得砂輪無(wú)法有效的進(jìn)行碎屑的排除，從而使得砂輪被堵塞，進(jìn)而就無(wú)法正常的運(yùn)行。這樣的情況下，會(huì)使得砂輪在進(jìn)行切削處理的過(guò)程中，相應(yīng)的功能會(huì)被削弱，磨加工表面也會(huì)越來(lái)越粗糙，嚴(yán)重影響到砂輪的應(yīng)用壽命。就這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，在利用圓錐滾子進(jìn)行磨加工處理的過(guò)程中，一定要對(duì)砂輪的粒度進(jìn)行合理的控制，并清楚其應(yīng)用的規(guī)律，從而使得砂輪能夠得到有效的應(yīng)用，其應(yīng)用壽命也會(huì)有效的延長(zhǎng)。

根據(jù)分析可以了解到，將砂輪的粒度控制在100-150的范圍內(nèi)，就可以使得在利用圓錐滾子磨加工的過(guò)程中，滾子的應(yīng)用效果較為理想，而磨加工表面的粗糙度也會(huì)控制在合理的范圍內(nèi)，而最佳的粗糙度范圍就是在0.13-0.20mm內(nèi)，如果超出這一范圍，那么滾子在進(jìn)行加工的時(shí)候，磨加工表面的粗糙度會(huì)逐漸的增加。

1.2 砂輪硬度和結(jié)合劑的影響

如果在進(jìn)行磨加工的過(guò)程中，所采用的滾子直徑相對(duì)來(lái)說(shuō)過(guò)小，那么就需要合理的應(yīng)用硬度較高的砂輪，這樣可以使得磨加工能夠順利的進(jìn)行。而如果在進(jìn)行磨加工的時(shí)候，滾子的直徑相對(duì)來(lái)說(shuō)較大，那么就需要合理的應(yīng)用硬度較低的砂輪，從而使得磨加工可以正常的開展?？梢哉f(shuō)，在磨加工處理中，所選擇的滾子直徑與砂輪硬度之間呈現(xiàn)反比的關(guān)系。就相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究可以看出，在利用直徑范圍在12mm的滾子進(jìn)行磨加工處理的時(shí)候，所采用的砂輪硬度應(yīng)該是2-3等級(jí)的中軟砂輪。而如果滾子的直徑為18mm，那么所采用的砂輪最好是1級(jí)的中軟砂輪。

如果砂輪硬度太高，則磨粒在磨削過(guò)程中不易脫落，切削性能下降，不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)較好地磨去一定留量，使?jié)L子的表面粗糙度變差，且表面易出現(xiàn)燒傷、螺旋紋等缺陷。如果砂輪硬度太低，磨粒的一些尖角在將要磨平時(shí)就開始脫落，脫落后的磨料又出現(xiàn)新的尖角，這些尖角的磨痕反映在滾子表面則使?jié)L子表面粗糙度變差，而且砂輪消耗較快，不經(jīng)濟(jì)。

砂輪的結(jié)合劑對(duì)加工滾子的粗糙度影響也較大，分別對(duì)陶瓷、樹脂、橡膠結(jié)合劑砂輪進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，橡膠結(jié)合劑砂輪彈性大，在磨削過(guò)程中拋光性強(qiáng)，高溫作用下砂輪表面結(jié)合劑逐漸老化變脆，磨粒易脫落，自銳性好，不易產(chǎn)生燒傷，砂輪的耐用度也較理想，加工的滾子尺寸較穩(wěn)定，適用于粗、細(xì)精、終磨各工序的滾子加工。

1.3 砂輪修整的影響

金剛筆將砂輪頂角修整成70°-80°較為合適，且筆鋒應(yīng)低于砂輪中心12mm，防止修整砂輪時(shí)金剛筆尖鑲?cè)松拜唭?nèi)出現(xiàn)螺旋紋。此外，砂輪修整速度和橫向進(jìn)給量與滾子加工表面粗糙度成正比。這是因?yàn)樾拚俣仍娇?，金剛筆在砂輪表面走的越快，修整的砂輪表面螺旋紋越粗，砂輪磨削滾子表面的殘留面積越大，表面粗糙度值越大。徑向修整量太大，使砂輪表面磨粒不易形成微細(xì)破碎，致使部分磨料大顆粒脫落，砂輪表面微刃性和等高性差，加工的滾子表面粗糙度也差，反之則滾子表面粗糙度值降低。根據(jù)實(shí)踐，砂輪徑向修整量粗修時(shí)一般控制在0.03-0.05mm，精修在0.002—0.008mm較好，或修整砂輪時(shí)最后進(jìn)行幾次無(wú)進(jìn)給修整效果更佳?？v向進(jìn)給量粗修時(shí)控制在0.03-0.10mm，精修時(shí)縱向進(jìn)給以小為宜，無(wú)爬行為限。

2 工件徑向磨削厚度和縱向進(jìn)給速

度的影響滾子在磨加工時(shí)，表面粗糙度與一次磨削厚度和磨削面積大小也有直接關(guān)系，反映在滾子上就是與滾子直徑大小有關(guān)，滾子直徑越大磨削的面積就越大，砂輪每個(gè)磨粒的載荷亦增大滾子直徑增大和砂輪的接觸弧長(zhǎng)加長(zhǎng)，砂輪的切削面積增大（重疊部分），磨粒所受的阻力增大，磨粒與滾子表面的摩擦加劇，單個(gè)磨粒載荷增加，表面粗糙度變差。

因此，可采取降低縱向進(jìn)給速度的辦法來(lái)解決大滾子的切削厚度問(wèn)題。即放慢金屬螺旋導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)速來(lái)增加磨削時(shí)間?？v向進(jìn)給量太大，滾子與砂輪的磨削時(shí)問(wèn)變短，參加磨削的磨粒減少，切削厚度增大。滾子表面粗糙度變差。若滾子縱向進(jìn)給速度過(guò)慢，生產(chǎn)效率就會(huì)降低，且也易導(dǎo)致滾子精度變差。

3 金屬螺旋導(dǎo)輪的影響

金屬螺旋導(dǎo)輪表面的硬度，特別是粗糙度直接影響滾子磨削加工表面的粗糙度。實(shí)踐證明金屬導(dǎo)輪粗糙度應(yīng)在0.5mm以內(nèi)較好，達(dá)到Ra0.32/an更理想，硬度達(dá)到58HRC以上較好，否則，滾子粗糙度也會(huì)受到一定的影響，而且這一因素的影響又往往被人們所忽視。

4 切削液的影響

切削液對(duì)表面粗糙度值的影響可達(dá)0.05/an，使用傳統(tǒng)的96—1乳化液加亞硝酸鈉和碳酸鈉效果不理想。采用MCT環(huán)保乳化液試驗(yàn)，滾子表面粗糙度值明顯降低，光亮度顯著提高（見表1），但因MTC環(huán)保乳液一次性投入的成本較大，其使用范圍受到了限制。

5 結(jié)語(yǔ)

就本文的分析可以看出，影響圓錐滾子磨加工表面粗糙度的因素有很多，這些影響因素的存在，嚴(yán)重的使得加工滾子表面的粗糙度變差，從而影響到圓錐滾子的應(yīng)用壽命。針對(duì)這些粗糙度影響因素，就需要合理的提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，以控制加工滾子表面的粗糙度，使得表面粗糙度可以在合理的范圍內(nèi)，這樣就不會(huì)影響到滾子的應(yīng)用效果，也可以使得滾子可以長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)行使用。本文主要就四個(gè)影響因素展開了分析，但影響圓錐滾子磨加工表面粗糙度的因素還有很多，還需要相關(guān)的人員進(jìn)行進(jìn)一步的補(bǔ)充和說(shuō)明，以完善該課題。

參考文獻(xiàn)

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