圓錐(zhuī)滾子軸承磨削裂紋特(tè)征和(hé)産生原因以及防止(zhǐ)措施

磨削(xuē)加工是機械制造業金屬切削加工常見的一種方法，在圓(yuán)錐滾子軸承加工行業(yè)中也被廣泛的應(yīng)用，經熱(rè)處理(lǐ)淬火的軸承零件，在磨削過程(chéng)中可能(néng)出(chū)現呈網狀的龜裂或較規(guī)則排列的細小裂紋(wén)，稱為磨削裂紋(wén)，它不但影響軸承零件的外觀，更重(zhòng)要的是還直接影響圓柱滾子軸承零件的質量(liàng)。

1、圓柱滾子軸承磨(mó)削裂紋特征

磨削(xuē)裂(liè)紋與一般淬火裂紋明顯不同，磨削裂紋隻發生在磨削(xuē)面上，深度較淺，且深度基(jī)本一緻。較輕的磨削裂紋垂直于或接近垂直于磨削方向的平行線，且是規(guī)則(zé)排列(liè)的條狀(zhuàng)裂紋，這是一種(zhǒng)裂紋(wén)，較嚴(yán)重的裂紋呈龜甲狀(封閉網(wǎng)絡狀)，其深度大緻(zhì)為0.03～0.15ram，用酸腐蝕後裂紋(wén)明顯，這是第二種裂紋。

2、圓柱滾子軸承磨削裂紋産生的原因

軸承磨削裂紋(wén)的産生是磨削熱(rè)引起的，磨削時軸承表面溫度可(kě)達800-1000攝氏度或更高。淬火鋼(gāng)的組織是馬氏體和一定數量的殘餘奧氏體，它(tā)們(men)處于一種膨脹狀态(tài)(未經(jīng)回火處理)。馬氏(shì)體的膨脹收縮随着鋼中含碳量的增加而增大，使軸承鋼表(biǎo)面(miàn)産生磨削裂紋尤(yóu)為重要。淬火鋼中的殘餘奧氏體在磨削時受磨削熱的影響即産生分(fèn)解，逐漸轉化成馬(mǎ)氏體，這種新生的(de)馬氏體集中于零件表面(miàn)，引起軸承(chéng)表面局部膨脹，加大了零件表面應力，導緻磨削應力(lì)集(jí)中，繼續磨削就會加(jiā)速表(biǎo)面磨削(xuē)裂紋的産生；此外，新生(shēng)的馬(mǎ)氏體膪較大，磨(mó)削時也容易加速磨削裂(liè)紋(wén)的産生。

另一方面(miàn)，在磨床上磨削零件時，對零件既是壓力又是拉力，助長了磨削裂(liè)紋的(de)産生。如果在磨削時冷(lěng)卻不充分，則(zé)由于磨削時産生的熱量，足以使磨(mó)削表面薄層重新(xīn)奧氏體(tǐ)化，随後再(zài)次淬火成(chéng)淬火馬氏體，因而使(shǐ)表面層産生附加的組(zǔ)織應力，再加(jiā)上磨(mó)削所産生的熱量使軸承表面溫度升高極快、冷卻極快，這(zhè)種組織應力和熱應力(lì)的叠加(jiā)就可能導緻磨削(xuē)表面産生磨削(xuē)裂紋。

3、磨削裂紋的防止措施

從(cóng)以上分析知道産生(shēng)磨削裂紋的根本(běn)原因在于淬(cuì)火時的馬氏體處于一種膨脹的狀态，有(yǒu)應力存在。要減少和消除這種(zhǒng)應力，應進行去應力(lì)回火即(jí)淬火，在進行回火(huǒ)處(chù)理，揮霍時間必須在4h以(yǐ)上(shàng)。随着回火時間增加，産生磨削裂紋的可能性降低。另外，軸承在快速加熱到100攝氏度左右并迅速降溫會産生裂紋(wén)。為防止冷裂紋(wén)産生，零件(jiàn)應該在150～200攝氏度左右(yòu)時回火，若軸承繼續升溫到300攝氏度，表面再次(cì)收縮而産生裂(liè)紋，為防止裂紋産生，應将軸承(chéng)在300攝氏度左右進行回火。值得注意的是，軸承在300攝氏度(dù)左(zuǒ)右(yòu)回火會使(shǐ)其硬度下降，因此不宜采用。又是經過一次(cì)回火仍然産生磨削裂紋，這是可以進(jìn)行二次回火或人工時效處理(lǐ)，這種方法非常有效。

磨削裂紋(wén)的産生是(shì)因為磨削熱所緻，所以降低磨削熱是解決磨削裂紋的關鍵。一般所采用(yòng)的濕磨法，但無論如何注入冷卻液，冷(lěng)卻液都(dōu)沒法在磨削時及(jí)時到(dào)達磨削面(miàn)，因(yīn)而無法降低磨削點的磨削熱。冷卻液(yè)隻能使砂輪和零件的磨削點在磨削走(zǒu)過後瞬間受到冷卻，同時冷卻(què)液對磨削(xuē)點做淬火作用。因而(ér)加大冷卻液的使用量是主要措施之一，盡量降低磨削區的(de)磨削熱。如果采(cǎi)用幹磨法，磨削進給(gěi)量少，可減少磨削裂紋。但(dàn)是這種方法效果不(bú)是(shì)很顯著，而且塵土飛揚，影響工作環境，不宜采取。

選用硬度(dù)較軟(ruǎn)、沙粒(lì)較粗的砂(shā)輪來磨削(xuē)，可以降低磨削熱。但粒子較粗會影響零件表面的粗糙度，對于表面粗糙度要求高的零件，不能使用此方法，因而受(shòu)到一定的限制(zhì)。分粗、精(jīng)磨，既粗磨選用粒子較粗的軟砂輪進(jìn)行磨削，便于強(qiáng)力磨(mó)削，提高效率，然後再用粒度較細的砂輪進行精磨(mó)，磨削進給量小。分兩台進行粗磨和(hé)精磨，這是比較理想的方(fāng)法。

選用自(zì)銳性能好的砂輪磨料，及時清除砂(shā)輪表面廢料，減少磨削進給量，增加(jiā)磨削(xuē)次數，減小工作台(tái)速度，這也(yě)是一種有效(xiào)的減少磨削裂紋的(de)途徑。

砂輪和零件的旋轉(zhuǎn)速度也是主要(yào)影響因素之一，砂輪旋轉跳動量大，零件竄動量大(dà)，都是磨削(xuē)裂(liè)紋産生(shēng)的誘因。及時提高砂(shā)輪和零件(jiàn)的旋(xuán)轉精度從而盡可能消除引起磨削(xuē)裂紋産生的各種因素。

4、防止圓柱滾子軸承鋼表面磨削裂紋的一些方法

在磨削加工中，防止(zhǐ)軸承鋼(gāng)表面磨削裂紋的産生，主要方法：

①降低磨(mó)削熱解決磨削裂紋(wén)。

②分粗、精磨，既粗磨選用粒子較粗的軟砂輪進行磨削。

③選用自銳性能(néng)好的砂(shā)輪磨料(liào)，及(jí)時清除砂輪表面廢料，減少磨削進給量(liàng)，增加磨削次數，減小工作台速度。

④及(jí)時提高砂輪(lún)和(hé)零件(jiàn)的旋轉精度從而盡可能消除引起磨削裂紋(wén)産生。