高端轴承制造的关键技术

高端轴承制造的关键技术 摘要：高端轴承属于高性能的轴承。我们所提到的高性能，主要是需要有高转速和高载荷能力，以及拥有较长的寿命与可靠性，还有低振动噪声和低摩擦力矩，同时能够耐受一些极端施工情况条件（如高低温、腐蚀）等。高性能轴承其自身使用的领域主要有航空和航天，以及高速铁路与精密机床还有高档汽车等。高性能轴承其一般都涉及到了“高技术”以及“高质量” 关键词；高端；轴承；关键；技术 经过60多年的改革开放，中国轴承行业不断壮大。在轴承产品的种类，品种和规格上，当前都并不存在比较显著不足，基本上拥有了相对完整的产品线。但是，产品结构并不是十分的平衡。中低端普通产品的生产能力产生了过剩的情况，而高端产品的市场仍然大部分被国外名牌产品所占据。到目前为止，没有取得非常重大的突破。 对于中国轴承产品技术质量水平的现状，我们可以使用质量不如人并且高端轴承其技不如人的情况进行概括。 普通轴承因为自身的技术相对成熟，并且基本上不存在进入门槛的制约，不管是大企业亦或是小企业都能够进行生产，因此其存在的竞争主要是以价格主，所以国产轴承不管是在国内的市场上亦或是在对外出口的外销上都构成了市场的主体。可是，即便是一些技术含量并不是很高的普通轴承，国产轴承和国外名牌产品比较起来，其在自身的精度一致性和性能稳定性以及寿命可靠性等质量水平上仍然出现了较大的差距，我们国家轴承行业在当前阶段进行的转型和升级任务里，最急需要进行的就是对产品结构进行调整。其中，重点是在高端轴承领域去对其完成战略布局，使其能够在短期中获得有效的突破，在技术最高点占到了主要地位。这不仅是轴承行业自当前保持持续发展的基本需求，同时也涉及到了我们国家国民经济以及国防事业安全上的客观要求。高端轴承制造其自身的关键技术轴承是一种精密的机械产品，因此工艺自然就是轴承制造过程中的重点。 1.实施工艺的前提是装备 例如，轴承圈制造中最关键的最终加工步骤磨削。所使用的设备主要是特种磨床和超精加工机床。首先要满足高精度，高效率的基本要求。过去，轴承磨床主要是由机电液控制的半自动和自动机床。随着技术进步的发展趋势，数控机床主导了轴承磨床和超精加工机床。由自动生产线组成的数控磨床不仅特别适用于普通轴承的大批量连续生产，而且非常灵活，并可配合多种特殊轴承的生产。因此，数控已成为许多轴承企业加工设备技术升级的主要选择。某些类型的轴承套圈几何结构比较简单，精度要求不高，采用PLC经济型数控系统即可；某些类型的轴承套圈要求较高，例如滚道必须加工成“凸度”的对数形状。应使用通用或高端数控系统来满足要求。 2.制约高端轴承加工质量的瓶颈 对于高端轴承，除了原材料和热处理存在的差距之外，精度及相关问题主要体现在零件磨削特别是批量加工精度和精度的一致性问题上。 （1）精密轴承的代表性例子是用于机床主轴的角接触球轴承。例如，P4或更高的轴承套圈具有很大的加工精度差异。一个好的公司的一次性处理合格率通常约为80%。而其配组率则在60%。某些类型的轴承（如风力涡轮机轴的圆锥滚子轴承）也很难保持质量在P4以上。 （2）用于圆柱滚子轴承和P4精度以上的圆锥滚子轴承的高精度I级和0级滚子不能批量生产，II类或III类滚子的加工质量也会出现波动。 （3）零件的尺寸稳定性不能得到很好的控制和保证。研磨应力和变形太大，并且不时发生加工缺陷，例如研磨烧伤和裂纹。 3.打破瓶颈须采用的关键技术与措施 （1）使用高精度和稳定性以及高可靠度的机床。针对一些形状比较复杂的轴承套圈，需要使用全功能数控系统的磨床，直接去对函数进行调用使其能够及时的进行控制和插补；内表面磨削使用高速的电主轴，外表面磨削主要使用高刚度动静压砂轮主轴，使其完成高速的磨削；使用半闭环以及闭环伺服系统去对其进行控制，并且能够完成精确微进给和补偿，进给分辨率能够试想0.25m或者达到0.1m，重复定位其自身的精度能够满足1m或者是高到0.5m；使用高精度和刚度以及耐磨损的滚珠丝杠以及导轨等运动部件；使用经过充分时效稳定以及吸振效果相对较好的床身，更高精度的磨床需要使用拥有振动衰减能力强和热膨胀系数相对较低的花岗岩床身。 （2）主动测量方法用于磨削尺寸控制，控制精度?3m或更大至1m。伺服电机用于驱动和控制砂轮修整器，减少砂轮修整间隔，提高砂轮修整质量；或使用形状保持性好的金刚石砂轮和cBN砂轮，以保证批量加工形状精度的一致性。 （3）通过锻造成形，精加工或精密冷轧，降低磨削余量，并在各工序之间充分进行附加的回火和冷处理，以消除磨削应力并避免过量进给量产生诸如磨削烧伤和裂纹等缺陷提高加工精度和表面质量。 （4）注意提高滚动体，保持架等关键零部件的制造水平。特别是对于高精度圆柱滚子和圆锥滚子，使用全自动生产线。高精度滚子必须完全稳定和老化。 （5）实现精密超精密加工环境条件的控制，放弃轴承生产的开放式厂房或一般空调厂的长期实践。按照恒温和恒湿，隔振以及清洁等要求严格建设或改造加工区域环境设施。 （6）充分发扬精密零部件生产中的“掌握一继承”的特点，加强操作人员的技能培训和经验积累，严格工艺流程和工艺纪律，强化质量保证体系，使“软件“和”硬件“相匹配，使优秀硬件表现更好的效能。 结语 我们国家在高端轴承领域出现的差距，除了整体技术水平相对较低之外，最主要的两个问题就是原材料以及制造技术。在制造技术的使用中，装备与工艺都要求有一定的突破，并且还需要使用精良设备以及先进工艺去对高端轴承自身的高精度和保持性给予保证，从而使得其自身的高性能与稳定性，还有长寿命与可靠性等特征质量能够得到保证和实现。国际上比较知名额轴承公司都把装备与工艺当成是其自身“技术宝典”之一，从另一个侧面也显示出了制