轴承精度加工的要求与规范
1. 精度等级与公差要求
轴承精度水平的高低,直接影响到它的使用场合与工作状态。国际标准把轴承的精度划分为几个级别,每一个级别都有相应的误差幅度:
等级P0 (标准等级):用于一般机器,具有更大的容差,例如,内直径的误差在±15-30微米之间。
P6 (超高精度):适用于高精密装备(如数控机床、精密仪器等),对误差要求较高(如:径向偏差≤2微米)。
尺寸公差:内直径(d),外径(D),宽度(B)的误差应满足级别要求。
几何公差:圆度,圆柱度,端面偏差,同轴度等要求达到微米级。
表面粗糙性:为了减少摩擦和磨损,滚道表面的Ra值一般要求为≤0.2-0.4微米。
2. 材料与热处理规范
材料特性对承载能力、耐磨性和疲劳寿命有直接的影响:
选材:高碳铬轴承钢是目前的主要产品,需要保证碳、铬和少量的杂质。在特殊工作条件下,可选择渗碳的钢材或陶瓷。
热处理过程:淬火:为防止氧化、脱碳,采取真空或受控气体保护的方法,控制温度840-860℃。
回火:经过双重回火,保证其硬度在HRC60~64之间,而残留奥氏体的含量在5%以下。
表面处理:例如氮化或涂覆以提高抗腐蚀和抗磨损性能。
3. 加工工艺与设备要求
精密加工需要与高精密度的机床相配合,并进行严格的过程控制。
坯料准备:在锻后需要消除内部应力的情况下,进行了退火或正火法。
粗加工阶段:在加工内、外圆周时,主轴速度和进给速度要与材质特征相适应,防止因振动而产生的表面波痕。
最终加工阶段:研磨:采用 CBN或金刚石砂轮进行研磨,研磨精度要求不超过0.5微米,研磨液的洁净度达到NAS5级。
研磨和研磨:使用行星研磨机,以微米级的磨粒逐渐减少表面的粗糙度。
超精整:采用弹性抛光机或磁磨机,去除表层的微细裂缝,提高工件的光洁度。
4. 检测与质量控制
在整个生产过程中,精确的检验以保证产品的一致性:
联机检查:
利用激光过盈或三座标测量机来实时监控该尺寸和形状公差。
滚动体分选机是按照直径分类的,保证了每组之间的误差不超过3微米。
离线检测:
圆度值/圆度值:圆度仪检验,精度不超过1微米
径向摆动:支承轴承转动的V形块体和测跳动量的激光传感器。
硬度试验:保证均匀度在1HRC以下的洛氏或显微硬度仪。
洁净度管制:
处理环境达到ISO14644-1类或更高级别,最后清洁是通过超声和离心,微粒小于10微米。