圓錐(zhuī)滾子軸(zhóu)承磨削裂(liè)紋特征和産生原因(yīn)以及防(fáng)止(zhǐ)措(cuò)施(shī)

磨削(xuē)加工是機(jī)械制造業(yè)金屬(shǔ)切削加(jiā)工常見(jiàn)的一種方法，在(zài)圓錐滾子(zǐ)軸承加工行(háng)業(yè)中也被廣(guǎng)泛(fàn)的應用(yòng)，經熱處(chù)理淬火的軸承(chéng)零件，在(zài)磨削過程中(zhōng)可(kě)能出(chū)現呈網狀(zhuàng)的龜裂(liè)或較規則排(pái)列的細小(xiǎo)裂紋，稱為磨削(xuē)裂紋(wén)，它(tā)不但影(yǐng)響軸承零件的(de)外觀，更重要的(de)是還直接影響(xiǎng)圓柱(zhù)滾(gǔn)子軸承(chéng)零件的質量。

1、圓(yuán)柱滾子軸承磨(mó)削裂紋特征

磨(mó)削裂(liè)紋與(yǔ)一般(bān)淬火裂紋明顯(xiǎn)不同，磨削裂紋(wén)隻發生(shēng)在磨削面上，深度較淺(qiǎn)，且深度基本一(yī)緻。較(jiào)輕的磨削(xuē)裂紋垂(chuí)直于或(huò)接近(jìn)垂(chuí)直于磨削方向的平行線，且(qiě)是規則排(pái)列的條狀裂紋，這是(shì)一種裂(liè)紋(wén)，較嚴重的(de)裂紋(wén)呈龜甲狀(封閉(bì)網絡狀)，其(qí)深度大緻為0.03～0.15ram，用酸腐(fǔ)蝕後裂紋明顯，這是(shì)第二種裂(liè)紋。

2、圓柱滾子軸(zhóu)承磨削裂紋産(chǎn)生的(de)原因(yīn)

軸承(chéng)磨削裂紋的産(chǎn)生是磨削(xuē)熱引起的，磨(mó)削時軸(zhóu)承表面溫度可(kě)達800-1000攝(shè)氏度或更(gèng)高。淬火鋼的組織是馬氏(shì)體和(hé)一定數(shù)量(liàng)的殘餘奧氏體，它們(men)處于一種(zhǒng)膨脹狀态(未(wèi)經回火處理)。馬(mǎ)氏(shì)體的膨脹收(shōu)縮随着(zhe)鋼中含碳量的(de)增加而(ér)增大，使(shǐ)軸承鋼表面産(chǎn)生磨削裂紋尤(yóu)為重要(yào)。淬火鋼(gāng)中的(de)殘(cán)餘奧氏體在磨削時受磨削熱的(de)影(yǐng)響(xiǎng)即産生分解，逐(zhú)漸轉化(huà)成馬氏(shì)體，這種新(xīn)生的(de)馬(mǎ)氏體集中于(yú)零件表面，引(yǐn)起(qǐ)軸承(chéng)表面(miàn)局部(bù)膨脹，加大了零件表面應力，導(dǎo)緻(zhì)磨(mó)削應力集(jí)中，繼(jì)續磨削就(jiù)會加速表(biǎo)面磨(mó)削裂紋(wén)的産生(shēng)；此外，新生(shēng)的馬(mǎ)氏體膪較大，磨(mó)削時也容易加(jiā)速磨削(xuē)裂(liè)紋的(de)産生。

另一方面(miàn)，在磨(mó)床(chuáng)上磨削(xuē)零件時，對零件(jiàn)既是壓力又是拉力，助(zhù)長了磨削裂紋(wén)的(de)産生。如果在(zài)磨削時(shí)冷卻(què)不充分，則(zé)由于磨削時(shí)産(chǎn)生的熱量，足以(yǐ)使磨削表面薄(báo)層重(zhòng)新(xīn)奧氏體化，随後(hòu)再次淬火成淬火馬(mǎ)氏體，因而使表面(miàn)層産生附加的(de)組織(zhī)應(yīng)力，再加(jiā)上磨削所産生(shēng)的熱量(liàng)使(shǐ)軸承(chéng)表面溫度(dù)升高(gāo)極快(kuài)、冷卻極快(kuài)，這種(zhǒng)組織應力(lì)和熱應(yīng)力(lì)的叠(dié)加就可能導(dǎo)緻(zhì)磨削表面(miàn)産生磨削裂紋。

3、磨削(xuē)裂紋(wén)的(de)防止措施

從以(yǐ)上分析(xī)知道産(chǎn)生(shēng)磨削(xuē)裂紋(wén)的(de)根本原(yuán)因在于淬(cuì)火時(shí)的馬氏(shì)體處于(yú)一種膨脹的狀(zhuàng)态，有(yǒu)應(yīng)力存在(zài)。要減少(shǎo)和消除(chú)這種應(yīng)力，應進行去(qù)應力(lì)回火即淬(cuì)火，在進行(háng)回火處理，揮霍時間必(bì)須(xū)在4h以(yǐ)上。随(suí)着(zhe)回火時(shí)間增(zēng)加(jiā)，産生磨(mó)削裂紋的可能(néng)性降低(dī)。另外，軸承在快速(sù)加熱(rè)到100攝氏度左右(yòu)并迅速降溫會産生(shēng)裂(liè)紋。為防(fáng)止冷裂紋産生，零件應該在150～200攝(shè)氏度左(zuǒ)右(yòu)時回火，若(ruò)軸承繼續(xù)升溫到300攝(shè)氏度(dù)，表面(miàn)再次(cì)收縮(suō)而産生(shēng)裂(liè)紋，為防止(zhǐ)裂(liè)紋産生，應将軸承在300攝(shè)氏(shì)度(dù)左右進行(háng)回火。值得(dé)注(zhù)意(yì)的是(shì)，軸承在300攝(shè)氏度左(zuǒ)右(yòu)回火(huǒ)會使其(qí)硬度下(xià)降，因此不宜采(cǎi)用。又是(shì)經過一(yī)次回(huí)火仍然産生磨削裂(liè)紋，這(zhè)是可(kě)以進(jìn)行二(èr)次回火(huǒ)或人工(gōng)時效處理，這種(zhǒng)方法非(fēi)常有效(xiào)。

磨削裂紋的産(chǎn)生是因為磨削熱所緻(zhì)，所以降(jiàng)低磨(mó)削(xuē)熱是解(jiě)決磨(mó)削裂(liè)紋的(de)關鍵(jiàn)。一般所采(cǎi)用的(de)濕(shī)磨(mó)法，但(dàn)無論(lùn)如何注入(rù)冷卻(què)液，冷(lěng)卻液都沒法在磨削(xuē)時及時到(dào)達磨(mó)削面，因而無法(fǎ)降(jiàng)低(dī)磨削點的(de)磨削熱。冷(lěng)卻液(yè)隻能使(shǐ)砂輪和(hé)零件(jiàn)的磨削點(diǎn)在磨(mó)削(xuē)走過後瞬間(jiān)受到(dào)冷卻(què)，同時冷卻液對(duì)磨削點做(zuò)淬火(huǒ)作用。因而(ér)加大(dà)冷卻(què)液的(de)使用(yòng)量(liàng)是主(zhǔ)要(yào)措施(shī)之一，盡量降低磨削區的(de)磨削熱。如果(guǒ)采用幹(gàn)磨法，磨削(xuē)進給量少(shǎo)，可減少磨(mó)削裂紋。但是(shì)這種方法效果不(bú)是很顯著，而且(qiě)塵土(tǔ)飛揚，影響(xiǎng)工作環境，不宜(yí)采取。

選(xuǎn)用(yòng)硬度(dù)較軟、沙粒(lì)較粗(cū)的砂輪來磨削(xuē)，可以降低(dī)磨削熱。但(dàn)粒子較粗(cū)會影(yǐng)響零件表(biǎo)面的(de)粗糙度，對于表面粗(cū)糙度(dù)要求(qiú)高的零件(jiàn)，不能(néng)使用(yòng)此方(fāng)法，因而受(shòu)到一(yī)定的限(xiàn)制(zhì)。分粗(cū)、精磨，既(jì)粗(cū)磨選(xuǎn)用粒子較粗的軟砂(shā)輪進行磨(mó)削，便于強力磨削，提(tí)高效(xiào)率，然(rán)後再用(yòng)粒(lì)度較(jiào)細的(de)砂(shā)輪(lún)進行(háng)精磨，磨(mó)削進給量小。分兩台進(jìn)行粗磨和精磨(mó)，這是比較(jiào)理想(xiǎng)的方(fāng)法。

選用自銳性能好的砂(shā)輪磨料，及(jí)時(shí)清除砂(shā)輪表(biǎo)面廢(fèi)料，減少(shǎo)磨削進(jìn)給量，增加磨削(xuē)次數，減小工作(zuò)台速度，這也是(shì)一種(zhǒng)有效的減少磨(mó)削(xuē)裂紋的(de)途徑。

砂輪和零(líng)件的旋轉(zhuǎn)速度(dù)也是主要影響因素之一，砂輪(lún)旋轉(zhuǎn)跳動(dòng)量大，零件竄動量大(dà)，都是磨削裂紋産生(shēng)的誘因。及(jí)時提高砂(shā)輪和零件的(de)旋(xuán)轉精(jīng)度從而盡(jìn)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(zhóu)承鋼(gāng)表面磨(mó)削裂紋(wén)的一些(xiē)方法

在(zài)磨削(xuē)加(jiā)工中，防(fáng)止軸承鋼表面磨削(xuē)裂紋的産(chǎn)生，主(zhǔ)要方(fāng)法：

①降低磨削熱解決(jué)磨削裂(liè)紋(wén)。

②分粗、精磨，既粗(cū)磨選用粒子(zǐ)較(jiào)粗的(de)軟砂輪進行磨(mó)削。

③選用自銳性(xìng)能好(hǎo)的砂輪(lún)磨(mó)料，及時清(qīng)除砂(shā)輪表(biǎo)面(miàn)廢料，減(jiǎn)少磨削進(jìn)給量(liàng)，增(zēng)加(jiā)磨削(xuē)次數(shù)，減小工作(zuò)台(tái)速度。

④及(jí)時提高砂(shā)輪和零(líng)件的旋轉精(jīng)度從而盡(jìn)可能消(xiāo)除引起(qǐ)磨削(xuē)裂紋産生(shēng)。