高級技師職業(yè)資格鑒定論文.doc

高級技師職業(yè)資格鑒定論文論文題目：軸承磨削的缺陷與分析 姓 名：郭愛書 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書濟(jì)寧精益軸承有限公司 摘要： 軸承在磨削加工過程中由于機(jī)床調(diào)整操作等各方面的原因會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。本文主要說明軸承工件表面的燒傷粗糙度形成交叉螺旋線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。軸承在磨加工過程中，其工作表面是通過高速旋轉(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)書進(jìn)行操作和調(diào)整設(shè)備，就會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.交叉螺旋線痕跡，出現(xiàn)這種痕跡的原因，由于砂輪的母線平直性差，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，在工件表面就會出現(xiàn)交叉螺旋線且肉眼可以觀察到，這些螺旋線的螺距與工作臺速度工作轉(zhuǎn)速大小有關(guān)，同時(shí)也與砂輪軸心線和工作臺導(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. 工作臺導(dǎo)軌潤滑油過多，致使工作臺漂浮。3. 機(jī)床精度不好。4. 磨削壓力過大等。 螺旋線形成的具體原因：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，造成工件表面出現(xiàn)魚鱗狀痕跡，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)留下來的痕跡，精磨時(shí)未磨掉。2.冷卻液中粗磨粒與微小磨粒過濾不干凈。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。我們將磨過的工件垂軸心線無轉(zhuǎn)動(dòng)平移。正弦波同邊的軌跡便是波形柱面，亦稱這為多角形。產(chǎn)生直波形的原因是：砂輪相對工件的移動(dòng)或者說砂輪對工件磨削的壓力發(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，工件表面在磨削過程中往往會燒傷，燒傷有幾種類型：一是燒傷沿砂輪加工方向呈暗黑色斑塊。二是呈線條或斷續(xù)線條狀，工件表面在磨加工過程中被燒傷，歸納起來有以下幾種原因：（1）砂輪太硬或粒度太細(xì)，組織過密。（2）進(jìn)給量過大，切削液供應(yīng)不足，散熱條件差。（3）工件轉(zhuǎn)速過低。（4）砂輪轉(zhuǎn)速過快，砂輪振擺過大，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，深精磨留量又太小，沒有磨掉，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。 在磨削過程中如何知道是否燒傷，這要通過定期酸洗即可檢查出來，工件酸洗后在表面濕潤時(shí)，應(yīng)立即在散光燈下目測檢驗(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)暗黑色斑或線條或斷續(xù)線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.磨削速度過低進(jìn)給速度過快，進(jìn)給量大，無進(jìn)給磨削時(shí)間過短。2.工件轉(zhuǎn)速過高或工件軸和砂輪軸振動(dòng)過大。3.砂輪粒度太粗或過軟。4.砂輪修整速度過快或修整機(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)間過短等。 對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)值高，甚至產(chǎn)生屏音，主要問題是波紋沒有控制，但最根本的措施是降低磨削超精過程中的波紋度。同時(shí)說明機(jī)床的抗振性差，砂輪研磨盤冷卻液工藝參數(shù)均存在問題，提高管理水平，避免磕碰傷，燒傷等隨即性質(zhì)問題。 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低噪聲球軸承磨削振動(dòng)影響很大。剛度越高磨削速度對磨削力的變化越不敏感，磨削系統(tǒng)振動(dòng)越小，無論是套圈波紋度產(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。 我國目前砂輪油石主要問題是組織結(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，以保證良好的表面質(zhì)量。再就是提高加工基準(zhǔn)面精度，降低磨超加工過程中的誤差復(fù)映。 外徑與端面是磨超加工過程中的定位基準(zhǔn)，如果工件在傳遞過程中產(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，加工過程中傳遞平穩(wěn)五磕碰傷，毛坯留量形位誤差不能過大，特別是在留量轉(zhuǎn)小時(shí)，過大誤差會造成精磨和精超結(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)國家主機(jī)技術(shù)不斷提高，聯(lián)線越來越簡單，逐步減小不用主動(dòng)測量和機(jī)外檢測。由高性能高穩(wěn)定性機(jī)床系統(tǒng)組成的連線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，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，工件與磨料相對應(yīng)位置和相對運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性就會產(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)加工過程的最佳化，數(shù)控加工中必須預(yù)先確定最佳工藝參數(shù)，數(shù)控程序一旦編好，加工過程中就不能改變，但是許多參數(shù)都是變化的，大約有30萬多種變量影響著切削過程。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，方向的不同以及潤滑條件的差異等都對切削過程有不同程度的影響，應(yīng)在變化未知的工作條件下通過調(diào)整磨削用量來控制磨削。工件余量太多會浪費(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速度，工件的線速度，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)品出廠或流入下道工序，通常都對產(chǎn)品采取全數(shù)檢查或是產(chǎn)品經(jīng)過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)上打出圓形對比改換參數(shù)找出合理數(shù)據(jù)。由此可見提高磨削質(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，調(diào)整修復(fù)，保證與主軸相對位置精度。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