超精研,是一種通過(guò)油石高頻小幅振蕩進(jìn)行研磨的傳統機械加工工藝,以改善工件的表面質(zhì)量為主要目的。在軸承,汽車(chē),液壓氣動(dòng)等許多行業(yè)有廣泛應用,尤其是在軸承行業(yè),目前是軸承內部工作表面的主要終加工工藝。
軸承超精又稱(chēng)為超精研,是一種微量磨削過(guò)程。對于高精度軸承,通常套圈滾動(dòng)面和滾動(dòng)體工作面都需要進(jìn)行超精加工。
超精加工有不同加工設備,加工原理也不盡相同,為了實(shí)現幾何精度要求,表面質(zhì)量要求,需要綜合考慮設備,工裝,油石,磨削液,甚至上到磨削工序軸承零件的狀態(tài)。
在軸承制造過(guò)程中,超精是軸承套圈加工的末尾工序,它對于減小或消除磨加工遺留的圓形偏差,修理溝道的形狀誤差,細化其表面粗糙度,改善表面物理機械性能,降低軸承的振動(dòng),噪聲,提高軸承的壽命,有著(zhù)重要作用,表現為:
一、能有效的減小波紋度;
在超精研過(guò)程中,為了能夠保證油石始終作用于波峰而不與波谷接觸,油石與工件接觸的圓弧≥工件表面波紋度的波長(cháng),這樣一來(lái),波峰的接觸壓力較大,凸峰就被切除,從而減少了波紋度。
二、改善球軸承滾道的溝形誤差;
超精研可以有效的改善 30%左右滾道的溝形誤差。
三、能使被超精研表面產(chǎn)生壓應力;
超精研過(guò)程中,主要產(chǎn)生冷塑性變形,從而使得超精研后,工件表面形成殘余壓應力。
四、能使套圈工作表面的接觸面積增加;
超精研后,套圈工作表面接觸支承面積可由磨削后的 15%~40%,增加到 80%-95%。
軸承超精加工一般可分為三個(gè)階段-
一、軸承的切削階段;
油石表面與滾道表面的粗糙凸峰相接觸時(shí),由于接觸面積較小,單位面積上的受力較大,在一定壓力作用下,油石首先受到軸承工件的“反切削”作用,使油石表面的部分磨粒脫落和碎裂,露出一些新的鋒利的磨粒和刃邊。
同時(shí),軸承工件的表面凸峰受到快速切削,通過(guò)切削與反切削的作用,除去軸承工件表面上的凸峰和磨削變質(zhì)層。本階段被稱(chēng)為切
削階段,在這個(gè)階段切除了大部分的金屬余量。
二、軸承的半切削階段;
隨著(zhù)加工的繼續進(jìn)行,軸承工件表面逐漸被磨平。
這時(shí),油石與工件表面接觸面積增加,單位面積上的壓力降低,切削深度減小,切削能力減弱。
同時(shí),油石表面的氣孔被堵塞,油石處于半切削狀態(tài)。這一階段被稱(chēng)為軸承精加工的半切削階段,在半切削階段軸承工件表面切削痕跡變淺,并出現較暗的光澤。
三、軸承的光整階段;
這個(gè)階段可分為二步:一是研磨過(guò)渡階段;二是停止切削后的研磨階段;
研磨過(guò)渡階段:磨粒自銳減少,磨粒刃棱被磨平,切屑氧化物開(kāi)始嵌入油石空隙,磨粒粉末堵塞油石氣孔,使磨粒只能微弱切削,伴有擠壓和研光作用,這時(shí)工件表面粗糙度很快降低,油石表面有黑色切屑氧化物附著(zhù)。
停止切削研磨階段:油石和工件相互摩擦已很光滑,接觸面積大大增加,壓強下降,磨粒已不能穿破油膜與工件接觸,當支承面的油膜壓力與油石壓力相平衡時(shí),油石被浮起。其間形成油膜,這時(shí)已不起切削作用。本階段為超精加工所特有的。