高級(jí)技師職業(yè)資格鑒定論文

1、高級(jí)技師職業(yè)資格鑒定論文論文題目：軸承磨削的缺陷與分析 姓 名：郭愛(ài)書(shū) 所在縣市區(qū)：山東省濟(jì)寧市任城區(qū) 所在單位： 濟(jì)寧精益軸承有限公司 職業(yè)（工種）：磨工 軸承磨削的缺陷與分析郭愛(ài)書(shū)濟(jì)寧精益軸承有限公司 摘要： 軸承在磨削加工過(guò)程中由于機(jī)床調(diào)整操作等各方面的原因會(huì)在軸承磨削表面出現(xiàn)各種缺陷，以致影響軸承的整體質(zhì)量以及形成這些痕跡的原因分析。本文主要說(shuō)明軸承工件表面的燒傷粗糙度形成交叉螺旋線(xiàn)的原因分析及改良措施，形成工件表面鱗狀拉毛直波形狀的原因分析和改進(jìn)措施，及合套后震動(dòng)值高的原因分析。對(duì)于套圈影響軸承震動(dòng)最嚴(yán)重的是滾針和套圈的圓度，波紋度和粗糙度，碰傷分析等以及改進(jìn)措施，首先要減小各方面的

2、誤差，理論誤差機(jī)床誤差?yuàn)A誤差砂輪誤差，減小工藝系統(tǒng)變形誤差，減小調(diào)整操作工件殘余應(yīng)力所引起誤差等。軸承在磨加工過(guò)程中，其工作表面是通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進(jìn)行磨削的，因此在磨削時(shí)，如果不按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行操作和調(diào)整設(shè)備，就會(huì)在軸承工作表面出現(xiàn)種種缺陷，以致影響軸承的整體質(zhì)量。軸承在精密磨削時(shí)由于粗糙程度要求很高，工作表面出現(xiàn)的磨削痕跡往往能用肉眼觀(guān)察到，其表面磨削痕跡主要有以下幾種表現(xiàn)：1.交叉螺旋線(xiàn)痕跡，出現(xiàn)這種痕跡的原因，由于砂輪的母線(xiàn)平直性差，存在凹凸現(xiàn)象。在磨削時(shí)砂輪與工件僅部分接觸，當(dāng)工件或砂輪數(shù)次往返運(yùn)動(dòng)后，在工件表面就會(huì)出現(xiàn)交叉螺旋線(xiàn)且肉眼可以觀(guān)察到，這些螺旋線(xiàn)的螺距與工作臺(tái)速度工作轉(zhuǎn)速

3、大小有關(guān)，同時(shí)也與砂輪軸心線(xiàn)和工作臺(tái)導(dǎo)軌不平行有關(guān)。螺旋形成原因：1. 砂輪修整不良，邊角未倒角，未使用冷卻液進(jìn)行修整。2. 工作臺(tái)導(dǎo)軌潤(rùn)滑油過(guò)多，致使工作臺(tái)漂浮。3. 機(jī)床精度不好。4. 磨削壓力過(guò)大等。 螺旋線(xiàn)形成的具體原因：1.V形導(dǎo)軌剛性不好，當(dāng)磨削時(shí)砂輪產(chǎn)生偏移，只是砂輪邊緣與工件表面接觸，修整砂輪時(shí)工作臺(tái)換向速度不穩(wěn)定，精度不高，使砂輪某一邊緣修整略少，工件本身剛性差，砂輪上有破碎剝落的砂粒和工件磨削下的鐵屑積附在砂輪表面上，應(yīng)將修整好的砂輪用冷卻水沖洗干凈。2.砂輪修整不好有局部凸起等。 表現(xiàn)魚(yú)鱗狀痕跡的主要原因：由于砂輪的切削刃不夠鋒利，在磨削時(shí)發(fā)生“啃住”現(xiàn)象，此時(shí)振動(dòng)較大，

4、造成工件表面出現(xiàn)魚(yú)鱗狀痕跡，原因：1.砂輪表面有垃圾和油污物，砂輪未修圓，砂輪變鈍，修整不夠鋒利。2.金剛石緊固架不牢固，金剛石搖動(dòng)或金剛石質(zhì)量不好，不尖銳。3.砂輪硬度不均勻等。 工作面拉毛，表面再現(xiàn)拉毛痕跡原因：1.磨粒夾在工件與砂輪之間，而造成工件表面在磨削時(shí)被拉毛，原因是粗磨時(shí)留下來(lái)的痕跡，精磨時(shí)未磨掉。2.冷卻液中粗磨粒與微小磨粒過(guò)濾不干凈。3.粗粒度砂輪剛修整好時(shí)磨粒容易脫落。4.材料韌性有效期式砂輪太軟，磨粒韌性與工件材料韌性配合不當(dāng)?shù)?，工件表面有直波形痕跡。我們將磨過(guò)的工件垂軸心線(xiàn)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)平移。正弦波同邊的軌跡便是波形柱面，亦稱(chēng)這為多角形。產(chǎn)生直波形的原因是：砂輪相對(duì)工件的移動(dòng)或

5、者說(shuō)砂輪對(duì)工件磨削的壓力發(fā)生同期性變化而引起振動(dòng)的緣故。這種可能是強(qiáng)迫振動(dòng)也可能是自激振動(dòng)，因此工件上的直波頻往往不止一種。產(chǎn)生直波形痕跡的具體原因：工件表面再現(xiàn)燒傷痕跡，工件表面在磨削過(guò)程中往往會(huì)燒傷，燒傷有幾種類(lèi)型：一是燒傷沿砂輪加工方向呈暗黑色斑塊。二是呈線(xiàn)條或斷續(xù)線(xiàn)條狀，工件表面在磨加工過(guò)程中被燒傷，歸納起來(lái)有以下幾種原因：（1）砂輪太硬或粒度太細(xì)，組織過(guò)密。（2）進(jìn)給量過(guò)大，切削液供應(yīng)不足，散熱條件差。（3）工件轉(zhuǎn)速過(guò)低。（4）砂輪轉(zhuǎn)速過(guò)快，砂輪振擺過(guò)大，因磨削深度不斷發(fā)生變化而燒傷。（5）砂輪修整不及時(shí)或修整不好。（6）金剛石不銳利，砂輪修整不好。（7）工件粗磨燒傷，深精磨留量又太

6、小，沒(méi)有磨掉，工件夾緊力或吸力不足，在磨削力作用下工件存在停轉(zhuǎn)現(xiàn)象等。 在磨削過(guò)程中如何知道是否燒傷，這要通過(guò)定期酸洗即可檢查出來(lái)，工件酸洗后在表面濕潤(rùn)時(shí)，應(yīng)立即在散光燈下目測(cè)檢驗(yàn)，正常表面呈均勻灰色，如是軟點(diǎn)就呈現(xiàn)云彩狀暗黑色斑點(diǎn)且周界不光整。如果脫碳則呈現(xiàn)灰白色或暗黑色花斑，如何磨加工裂紋則裂紋呈龜裂狀。如果表面沿砂輪加工方向呈現(xiàn)暗黑色斑或線(xiàn)條或斷續(xù)線(xiàn)條狀就是燒傷就要及時(shí)分析原因采取措施加以解決。 表面粗糙度達(dá)不到要求： 軸承零件的表面粗糙度均有標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求但在磨加工和超精過(guò)程中，因種種原因往往達(dá)不到規(guī)定要求造成工件表面粗糙度達(dá)不到要求的原因是：1.磨削速度過(guò)低進(jìn)給速度過(guò)快，進(jìn)給量大，無(wú)

7、進(jìn)給磨削時(shí)間過(guò)短。2.工件轉(zhuǎn)速過(guò)高或工件軸和砂輪軸振動(dòng)過(guò)大。3.砂輪粒度太粗或過(guò)軟。4.砂輪修整速度過(guò)快或修整機(jī)構(gòu)間隙大。5.修整砂輪的金剛石不銳利或質(zhì)量不好。6.超精用油石量不好達(dá)不到要求，超精時(shí)間過(guò)短等。 對(duì)于套圈影響軸承振動(dòng)最為嚴(yán)重的是溝道波紋度和表面粗糙度，國(guó)內(nèi)外大量軸承加工實(shí)驗(yàn)表明，保持架套圈，滾針的加工質(zhì)量對(duì)軸承振動(dòng)具有不同程度的影響，其中滾針的加工質(zhì)量對(duì)軸承振動(dòng)影響最明顯，其次是套圈的加工質(zhì)量，最主要影響因素是滾針和套圈的圓度波紋度，表面粗糙度，表面磕碰傷等，最突出的問(wèn)題是振動(dòng)值離散大，表面缺陷嚴(yán)重（單點(diǎn)群點(diǎn)，凹坑等）盡管表面粗糙度尺寸形狀誤差都不低于圈外水平，但合套后軸承振動(dòng)值

8、高，甚至產(chǎn)生屏音，主要問(wèn)題是波紋沒(méi)有控制，但最根本的措施是降低磨削超精過(guò)程中的波紋度。同時(shí)說(shuō)明機(jī)床的抗振性差，砂輪研磨盤(pán)冷卻液工藝參數(shù)均存在問(wèn)題，提高管理水平，避免磕碰傷，燒傷等隨即性質(zhì)問(wèn)題。 例如中小型深溝球軸承內(nèi)外溝道圓度大于2um時(shí)將對(duì)軸承振動(dòng)產(chǎn)生明顯影響，內(nèi)外溝道波紋度大于0.7um時(shí)軸承振動(dòng)隨波紋度增加而增加，溝道嚴(yán)重磕傷可使振動(dòng)上升，甚至出現(xiàn)異音，提高精磨系統(tǒng)的進(jìn)給分辨率降低進(jìn)給慣性。主軸動(dòng)靜剛度及其速度特性對(duì)低噪聲球軸承磨削振動(dòng)影響很大。剛度越高磨削速度對(duì)磨削力的變化越不敏感，磨削系統(tǒng)振動(dòng)越小，無(wú)論是套圈波紋度產(chǎn)生于磨削加工，超精研，雖然可以改善波紋度并降低精粗糙度避免隨機(jī)性磕碰

9、傷。主要有兩方面措施：一是降低滾動(dòng)表面磨削超精時(shí)的振動(dòng)獲得良好的表面加工形狀精度和表面紋路質(zhì)量為降低振動(dòng)。二是磨超機(jī)床必須有良好的抗震性，床身等重要結(jié)構(gòu)件具有吸振性，超精機(jī)床的油石振蕩系統(tǒng)具有良好的抗振性，提高磨削速度。在高速磨削時(shí)，磨削力小，磨削變質(zhì)層薄，不容易燒傷又可以提高加工精度和效率。對(duì)低噪球軸承影響很大，提高主軸軸承支剛性，采用隨機(jī)動(dòng)平衡技術(shù)提高磨削主軸的抗振性，提高砂輪油石的切削性能及修整質(zhì)量至關(guān)重要。 我國(guó)目前砂輪油石主要問(wèn)題是組織結(jié)構(gòu)均勻性差。嚴(yán)重影響低噪聲球軸承磨超加工質(zhì)量，充分冷卻，提高過(guò)濾精度，合理的磨超加工工藝參數(shù)和加工流程是不可忽視的因素。粗精磨超不宜分開(kāi)，以保證良好

10、的表面質(zhì)量。再就是提高加工基準(zhǔn)面精度，降低磨超加工過(guò)程中的誤差復(fù)映。 外徑與端面是磨超加工過(guò)程中的定位基準(zhǔn)，如果工件在傳遞過(guò)程中產(chǎn)生磕碰傷，將直接復(fù)映到滾道加工表面上，影響軸承振動(dòng)，所以必須采取以下措施提高定位基準(zhǔn)表面形狀精度，加工過(guò)程中傳遞平穩(wěn)五磕碰傷，毛坯留量形位誤差不能過(guò)大，特別是在留量轉(zhuǎn)小時(shí)，過(guò)大誤差會(huì)造成精磨和精超結(jié)束時(shí)，形狀精度尚未改善到最終的質(zhì)量要求，嚴(yán)重影響加工質(zhì)量的一致性。從上面分析不難看出，隨著工業(yè)先進(jìn)國(guó)家主機(jī)技術(shù)不斷提高，聯(lián)線(xiàn)越來(lái)越簡(jiǎn)單，逐步減小不用主動(dòng)測(cè)量和機(jī)外檢測(cè)。由高性能高穩(wěn)定性機(jī)床系統(tǒng)組成的連線(xiàn)方式磨超加工低噪聲軸承更合適，可以避免碰傷，降低傳遞誤差，排除人工因素

11、，提高加工效率和質(zhì)量一致性，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。 在機(jī)械加工的每一工序中，要進(jìn)行工藝系統(tǒng)的調(diào)整，這其中包括靜態(tài)的初調(diào)和試磨工件后的精調(diào)，調(diào)整誤差的來(lái)源視不同的加工方式而有所不同。1. 試切法：加工引起的調(diào)整誤差有，測(cè)試誤差、進(jìn)給機(jī)構(gòu)的位移誤差，試切時(shí)與正式切削時(shí)切削程度不同造成的誤差。2. 調(diào)整法：加工引起的調(diào)整誤差有定位機(jī)床結(jié)構(gòu)的誤差，樣件或樣板的誤差，夾具的安裝調(diào)整誤差。3. 抽樣平均熱變形誤差：機(jī)械加工過(guò)程中工藝系統(tǒng)在各種熱源的影響下，產(chǎn)生的復(fù)雜變形，工件與磨料相對(duì)應(yīng)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性就會(huì)產(chǎn)生熱變形加工誤差而達(dá)不到技術(shù)要求。 為了實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的最佳化，數(shù)控加工中必須預(yù)先確定最

12、佳工藝參數(shù)，數(shù)控程序一旦編好，加工過(guò)程中就不能改變，但是許多參數(shù)都是變化的，大約有30萬(wàn)多種變量影響著切削過(guò)程。如工件材質(zhì)不均，硬度不均，砂輪變鈍，微刃等高性改變，徑向切削力的變化，工件變形，熱傳導(dǎo)大小，磨削速度，方向的不同以及潤(rùn)滑條件的差異等都對(duì)切削過(guò)程有不同程度的影響，應(yīng)在變化未知的工作條件下通過(guò)調(diào)整磨削用量來(lái)控制磨削。工件余量太多會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，降低生產(chǎn)率，增加砂輪磨耗，磨孔余量太少不能消除上道工序的表面缺陷和熱處理變形，達(dá)不到尺寸精度形狀精度和表面粗糙度的要求，所以保證加工質(zhì)量的前提下，磨削余量越少越好。 在操作過(guò)程中，操作者疏忽很容易造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降，應(yīng)按工藝規(guī)程要求確定砂輪的線(xiàn)速度，

13、工件的線(xiàn)速度，縱向進(jìn)給量光磨次數(shù)的多少。另外在選擇磨具時(shí)要考慮到砂輪的粒度硬度和砂輪的修整等。在機(jī)器制造過(guò)程中，為了保證產(chǎn)品合乎技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，防止不合格產(chǎn)品出廠(chǎng)或流入下道工序，通常都對(duì)產(chǎn)品采取全數(shù)檢查或是產(chǎn)品經(jīng)過(guò)檢查其功能便被破壞的情況，因此不可能全檢，只有采取抽樣檢查。就針對(duì)各個(gè)工序產(chǎn)生的廢品原因采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右越鉀Q。如滾道精磨，磨出的工件可用圖形看出是否合格，在打圖機(jī)上打出圓形對(duì)比改換參數(shù)找出合理數(shù)據(jù)。由此可見(jiàn)提高磨削質(zhì)量的措施是：1. 減小理論誤差就先做好精確的理論計(jì)算使砂輪形狀或成形軌跡接近理論上的數(shù)據(jù)。2. 減小裝夾誤差，采用合理可靠的裝夾方法做好裝夾找正工件，防止夾緊變形和減小定位誤差。3. 減小機(jī)床誤差，提高機(jī)床精度減小主軸誤差，可采用調(diào)整軸承間隙及換用高精度的靜壓軸承等措施，減小導(dǎo)軌誤差要經(jīng)常檢測(cè)，調(diào)整修復(fù)，保證與主軸相對(duì)位置精度。4. 減小砂輪的誤差，合理選擇砂輪并及時(shí)修整砂輪，保持砂輪的正確形狀和自銳性。5. 減小工藝系統(tǒng)變形的誤差，采取將零件劃分為粗精進(jìn)行加工