胡新菊，胡鳴初，肖 琳

(上海天安軸承有限公司，上海 200233)

隨著裝備制造業(yè)的發(fā)展，對微型軸承的性能要求也越來越高。高靈敏度外圈直滾道微型軸承的關鍵技術是啟動摩擦力矩和力矩均勻性，因此，采用珩磨方法對軸承外圈直滾道進行加工，以獲得高的表面精度。

1 改進前珩磨方法及存在的問題

MBC-1805G臥式珩磨機改進前珩磨桿結構如圖1所示。在帶有脹縮裝置的珩磨桿上安裝單根油石，在主軸帶動下珩磨桿旋轉，工件作直線往復運動，在一定壓力和珩磨液的不斷作用下，完成對工件表面的珩磨加工。由于珩磨桿的兩個定位圓弧由金屬材料制成，幾乎不磨損，定位效果好，一次對中即可保證整批次套圈滾道的圓度。

圖1 改進前珩磨桿

通過調(diào)試和一段時間的試珩磨，加工出的工件圓度達到0.5 μm，圓柱度達到1 μm，滿足工件的加工精度，但工件表面粗糙度Ra≤0.02 μm，目測檢驗不合格，在25倍放大鏡下能觀察到明顯的波紋，這些波紋經(jīng)過反復試驗仍無法消除。用Taylor輪廓儀測量一個外滾道Ra=0.012 5 μm的工件表面粗糙度輪廓圖，如圖2所示。由圖可知，波峰、波谷值較大，分布不均且間距大。主要原因為：在珩磨桿旋轉和工件往復運動過程中，兩個定位圓弧不可避免地對套圈產(chǎn)生摩擦，而這兩個圓弧為金屬材料，所以使外滾道在25倍放大鏡下能夠觀察到明顯的波紋，沒有達到表觀呈鏡面的粗糙度要求，不能滿足用戶要求。

圖2 改進前表面粗糙度輪廓

2 改進措施

為使珩磨機加工的產(chǎn)品滿足要求，進行了以下改進：

(1)改進油石的粒度和硬度。油石粒度選用應使磨削量與油石工作壓力相協(xié)調(diào)，油石粒度越細，滾道表面粗糙度越好，但生產(chǎn)率越低。油石硬度過高或過低均會對珩磨效果產(chǎn)生不良影響，造成油石磨損不一致，導致工件圓度誤差過大等現(xiàn)象。通過試驗，最終選用油石粒度為W3.5，硬度為R；磨料為人造金剛石；結合劑為樹脂。

(2)改進珩磨桿結構。在原金屬材料制成的定位圓弧處銑槽，并嵌入選用的油石，修整套修整油石輪廓，校準套使珩磨桿對中，當珩磨桿旋轉工作時圓周上均勻分布的3根油石同時對外滾道進行珩磨(圖3)。

圖3 改進后珩磨桿

采用改進后的珩磨方式得到的外滾道可達到在25倍放大鏡下表觀呈鏡面的效果，而且由于3根油石同時工作，提高了珩磨效率。圖4為外滾道Ra=0.002 7 μm的表面粗糙度輪廓圖，從圖中可以看出，輪廓高度算術平均值小于0.005 μm，輪廓的最大高度也在要求的范圍之內(nèi)，波峰、波谷值分布均勻且間距小。

圖4 改進后粗糙度輪廓

(3)改進調(diào)速裝置。根據(jù)經(jīng)驗，在油石轉速一定的情況下，工件的往復頻率較慢時珩磨效果更好。由于受設備自身限制，工件的往復頻率最小為80次/min，油石最高轉速為2 500 r/min,即使工件往復頻率與油石轉速之比為最小，仍不能滿足要求；而且旋轉主軸和直線往復運動為電動機采用主、被動皮帶輪有級調(diào)速，只有固定的6擋，不利于找到最佳速率比。另外，考慮到經(jīng)濟因素，將工件直線往復運動的調(diào)速部分改為變頻器無級調(diào)速，并通過試驗得出，工件往復頻率與油石轉速之比為0.02時兩個運動的速度實現(xiàn)最佳匹配, 效果最好。

(4)改進研磨液過濾網(wǎng)精度。研磨液處于一個循環(huán)、開放的系統(tǒng)中，環(huán)境中的雜質(zhì)容易進入其中；油石的脫粒也需要濾除，以防止珩磨時工件表面產(chǎn)生波紋。因此，經(jīng)過試驗驗證，將過濾網(wǎng)的精度由1 μm提高至0.5 μm，工件的研磨效果較好。但過濾網(wǎng)精度不能小于研磨液有效成分的大小，以防止把有效成分過濾掉，影響研磨效果，對于微型軸承珩磨用研磨液最好不小于0.2 μm。

3 結束語

對MBC-1805G臥式珩磨機采取的改進措施，達到了使微型軸承滾道表面在25倍放大鏡下表觀呈鏡面的良好效果。但不足之處是：油石在珩磨過程中不斷磨損，所以在加工過程中需要經(jīng)常修整油石輪廓，校準珩磨桿中心與套圈孔中心位置，以確保滾道圓度在要求的公差范圍內(nèi)。