滚动轴承制作工艺考试内容

1、滚动轴承制作工艺考试文件 工【1】号 总论-1锻造-2车削-7磨削- 10超精- 15钢球加工-20轴承装配-23 总论 1.什么是滚动轴承？指:轴与轴座之间为滚动摩擦形式的轴承2.轴承有哪些基本结构？作用分别是什么？轴承有内圈，外圈，滚动体，保持架，即俗称“四大件”（润滑），“五大件”滚动体:承受和传递载荷内外圈：a.保证滚动体正常运行 b.承受和传递内外部载荷c.轴与轴座的联接支撑保持架：a.使滚动体均匀分布，（实为载荷均匀分布）目的：避免滚动体相互碰撞，从而增大摩擦，减小滚动速度b.防止滚动体脱落c.改善轴承内部润滑结构润滑：a.减小摩擦b.提高速度c.提高性能和寿命1. 滚动轴承的质量

2、要求主要包括哪些？（质量阶梯）轴承自身质量：材料性能、化学性能、物理性能、轴承加工质量: 精度（形状精度、尺寸精度、位置精度） 表面质量（表面波纹度、表面粗糙度)轴承成品质量(技术指标）：a.高寿命b.高精度c.低振动和噪声d.低摩擦e.密封性好f.小旋转力矩3.滚动轴承零件的生产特点:高要求、批量大 二、锻造 v 什么是锻造？锻造指:压力加工的一种，通过机械施压使高温可塑性金属变形以达到规定的形状和尺寸1. 锻造的目的： 获得与成品几何接近的毛坯 改善内部材质2.套圈锻造毛坯有：热锻件、冷挤件、温挤件、管料和棒料（已退火）3.锻造时，套圈的温度的不同有：热锻、温锻、冷锻（室温）三大类，生产中

3、大量采用的是：热锻（没有退火，减少了工艺加工、减少成本、性能好，内部组织密实，车加工保证了质量）4.热锻主要包括三个环节：加热、下料和锻造成形5.热锻的一般过程（锻造过程）：加热 下料 锻造成形 辗扩 整形 退火 清理6.分析锻造时，用钢板作套圈的坯料时，把钢板切成方形或六边形的原因 1.节省材料 2.体积不变定律 3.最小阻力定律(由最小阻力定律可知，变形体内的质点，在垂直外力方向的位移，应发生在该点，到断面周界的最短法线上，因为在这个方向上的质点的移动距离最短，阻力最小7.什么是最小阻力定律和体积不变定律？在实际生产中有什么指导意义？ 最小阻力定律：在塑性变形过程中，当变形物体的质点有向各

4、个方向移动的可能性时，质点将沿着阻力最小的方向移动， 体积不变定律:在锻造时，忽略金属内部体积变化，可以认为金属的体积在塑性变形过程中是不变化的 一般镦粗时，选用长方形或矩形毛坯，因为随着变形量的增大，毛坯外廓逐渐趋向于圆形，就是最小阻力定律的实际应用。用钢板作套圈的配料时，切成方形或六边形，可不切成圆，这样可以节省材料。锻造时，金属组织空间的变化，可以完全忽略，从而减小了工作强度。8. 锻造时，以CCr15轴承钢为例，分析锻造的适宜温度控制在什么范围？ CCr15轴承钢属于过共析钢，同时为了减少严重脱碳，避免晶粒急剧长大，其始锻温度应控制在10501100 为了锻件内部不会出现碳化物网，而且

5、能得到最细的晶粒，成品的机械强度好 其终锻温度应控制在800860 9. 锻造时加热阶段中，分析温度对锻件的影响?在正常的温度范围内，加热使得锻件会产生 氧化脱碳的缺陷，但是过热，（超出正常的温度范围）除了会产生氧化脱碳缺陷以外，还会影响整个锻件的工艺性能，所以当锻件的温度高于终锻温度时，可采用锻后喷喷雾冷却，提高冷却速度，减少碳化物的析出，当检查到网状碳化物严重时，应当以正火处理为宜，10.下料的方法有：剪切（热切和冷切），蓝脆折断、热剁锯切、车切。11.热切前钢材需加热，一般加热温度为700-900，也可加热到锻造温度（105-1100）11）热切的3个阶段：弹性阶段（产生弯曲）塑性阶段（

6、刀具进入、内应力超过屈服点）剪裂阶段（裂纹产生、脆性断裂）12.冷切适用于经退火或软化退火的轴承钢棒料。13.热剪切（热切）下料料段的缺陷:料段的下料重量误差，料段的端部缺陷（料段端部压扁、斜面、马蹄形）#有哪些原因会造成料段重量误差，工艺如何考虑减少重量误差对锻件精度的影响？ 1）轴承钢热轧棒料的直径公差范围波动太大，下料模精度和工作时模具松动，剪刃面磨损；钢材热切温度波动范围大等 2）下料时，必须保证料段重量在一定范围内，即应符合下料重复公差的要求，压力机热切下料重量精度，一般约为下料重量的2%-3%，料径小时，取大值。14.挤压工艺：镦粗 挤压成型 冲压平端面 15.挤压-辗扩工艺：镦粗

7、-挤压成型-冲孔平端面-辗扩16.辗扩：是一种在专用孔机上，将套圈毛坯的壁厚减薄，使内径和外径同时扩大，并获要求端面形状的工艺 m:碾压前n:碾压后17.碾压比: ( k=1.12.5 ) 结构复杂k增大环坏质量差k增大K增大，用时增大，易发生凹心 环坯断面形状同一个横截面面积：18.分析碾压时，画图说明套圈端面出现凹心现象。接近碾压轮和碾压辊的套圈内外表面变形量较大，而中心层变形量较小，因而出现端面凹心现象，凹心现象一般接近内径面19.整形的目的是：提高锻件的几何形状和尺寸精度，以及锻件的某一个或某几个尺寸一致性，为以后的车削工序自动化创造有利条件 三、车削 1.车削加工的作用： 对锻件去黑

8、皮， 对棒料、管料去除多余金属 经济地取得车削加工的形状、尺寸和位置精度 对待加工的表面均匀的留有一定的深度留量 加工好辅助表面2.车削加工的方法：集中工序车削法、分散工序车削法3.在车削套圈时，如何保证其位置精度？A：为径向基面 要求： 内沟与A同轴B：为轴向基面 C / B 两个端面要平行C：为沟道对称面 以上四点即可保证其位置精度 4. 套圈的两个基准面和加工面的垂直度如何保证？ 两个基准面保证：遵循基准重合和基准统一原则 两个加工面保证：利用车床的纵向、横向刀架同时进给得到的两个加工面的垂直主要靠车床自身的精度保证的 车削加工过程：投料加工精整加工5.精整加工：在已车削过的套圈表面进一

9、步切削，是为了提高加工质量或者是加工出新的开头表面的加工称为精整加工6.投料加工：将套圈毛坯直接进行车削的加工7.用棒料车削套圈时，一般用什么车削方法加工，试说明“六工位”的工艺特点1）用集中工序车削方法2）“六工位”工艺特点： 六个工位一次装夹下完成，定位误差小 基本时间、辅助时间重合，效率高 粗精加工分别在不同工位上加工，一致性好，质量稳定8. 怎么判断套圈的基准端面和非基准端面？1） 对于两端面对称的套圈：基准端面那一侧是圆倒角，非基准端面那一侧是45度倒角（打印在非基准端面）2） 对于端面不对称的套圈：基准端面一般是面比较的那一面9. 用锻件车削套圈的方法是什么？，有哪些工序可以成形？

10、1) 因为锻件的形状接近工件的形状，所以既可以时候分散工序车削法也可以用集中工序车削法。2) 一般为两个工序即可成形，分别为：车孔，车一个端面：车外圆，车另一个端面10. 仿形车床工艺特点是什么？ 利用仿形板可以用 普通车刀可以车出所需廓形（力小，适合宽套圈） 仿车复杂型面时要保证余量均匀 加工效率偏低（细小凹凸结构面加工不出来）11. 精整加工的主要作用是什么？ 可以加工投料加工未能加工出来的型面 经投料加工的重要表面需要进一步提高加工质量 为套圈打印字或其他标记符号12.精整加工一般工艺过程有：软磨端面 打印整孔车沟道 车油沟13.什么是软磨？在整个工艺过程软磨端面起什么作用?1) 指：被

11、加工工件的硬度较低时的磨削，即工件在热处理淬火之前的磨削。2) 作用：软磨端面是精整加工前的工序，为后序工序创造好条件，修整上工序的端面缺陷，使套圈的宽度尺寸误差减小，留量均匀，减小热处理后端面的磨削量。14.通常将轴承代号，制作年代号，制造厂代号三者以120度均匀分布。 15.整孔的作用：提高圆度，减小孔径公差，均衡余量。16.轴承结构中设计油沟有什么用意 ？那些因素会影响其加工质量？1）作用： 便于存储润滑脂 避免此处的应力集中和过大的发热 起砂轮越程槽的作用2）油沟的形状、尺寸主要取决于成形车刀的形状和尺寸。加工前磨好成形刀很重要。 工艺调整对油沟影响更大，否则易出现“留边”现象。 17

12、.车削毛坯是的毛坯表面类夹具有哪几类，与夹持光整表面（光滑表面）夹具有什么不同？1）类别有：动力卡盘 弹簧卡盘 滑块夹具 自动车床棒料用弹簧夹料头和送料头2)不同：毛坯表面夹持点少而浮动，易产生变形而夹持光整表面夹具主要为弹簧夹具，夹持点多，而均匀分布，均为自定心夹具。18.车削时，当夹持点n=6时，夹具对工件的夹紧力过大或过小对工件加工精度有什么影响？如何调整夹紧力来保证精度？1)在夹持点一定时，夹紧力过大（增大），工件变形量增大，圆度超差，过小（减小），工件变形量减小，易打滑，2）在确定不打滑的前提下，尽量减小夹紧力，以工件减小变形量对加工精度的影响，所以要计算出最小夹紧力，19.最小夹紧

13、力的计算方法是：计算切削力切削力矩夹持力矩最小夹紧力20.计算最小夹紧力的平衡条件是：切削力矩=夹持力矩21.最小夹紧力的计算公式： 五、磨削 2、磨外圈： 外径 外滚道 超精外滚道1磨端面 内沟内圆内沟超精 深沟球 内外径内圆内沟超内沟 3、磨内圈： 圆锥滚子:内滚道内圆挡边超内滚 道挡边超精 1. 套圈磨削一般工艺过程： 2、表面成型方法有：轨迹法和成型法3、尺寸控制法： 调整法（定程法） 试切法 主动测量法 线外测量反馈控制法 4. 为什么要先磨端面，先磨其他面不行吗？， 因为，要先基准后非基准原则，加工时，不需要其他表面定位。从而保证了主要加工表面的加工质量。5. 砂轮修整方法分为：直

14、线型、曲线型、摇摆型6. 单端面磨削与双端面磨削的工艺特点有什么不同？1） 单端面磨削一般有两个工序即可完成，先磨非基准端面，后磨基准端面，其目的保证滚道相对于基准端面的位置精度，但是需要两次定位，有磁力问题。2） 双端面磨削：同时磨削两个端面，效率高。不断满足定位条件过程 不上磁，自动化、劳动强度小。7.双端面磨削方法分为：直线贯穿式 、圆弧贯穿式、直线往复式、圆弧往复式、工件自转送进式8.双端面磨削时，机床怎么调整？请画出砂轮修整后的形状简图？ 1）机床调整时，应使两个磨头在水平面和垂直面内部倾斜适当角度，形成工件进口大出口小的状态，工件经历粗磨、半精磨、精磨和无进给磨削的过程，一般希望套

15、圈在进口处一侧1/3左右的区域粗磨，磨去余量的2/3,而剩下的1/3的余量则通过其余2/3磨削区域进行半精磨、精磨切除。 外凸型 内凹型 2）砂轮修整后的形状有外凸型和内凹型，简图分别如下： 9. 双端面磨削时，砂轮的转向对和的影响： 相同：好， 但 增大粗磨相反：差， 但 减小精磨10. 无心磨削外圆：工件的回转精度主要取决于支撑面的圆度误差的磨削。11. 外圆贯穿无心磨削的几何成圆理论考虑的几何参数有哪些？忽略的参数有哪些？ 1）工件中心高 h 、托板斜角和导轮倾角决定了磨削区域的几何布局，这也是无心外圆磨削的基本参数。 2）忽略的参数有，工件半径Rw，砂轮半径Ra、导轮半径Rc12. 无

16、心磨削外圆时，工件的运动分为两个，绕自身轴线的转动 沿自身轴线的移动13. 无心磨削外圆的特点：套圈自定位：形状误差决定了定位误差几何布局，运动特点取决于h、三个基本参数易实现自定化，效率高14. 无心磨削外圆时，工件表面凹凸不平的，如何才能越磨越圆？这与那些参数有关？ 1)在磨凸起时，应使工件向砂轮靠近，以增大磨削量，在磨凹坑时，应使工件远离砂轮，以减小磨削量 2)h和是几何成圆理论的两个重要参数。 3)磨圆系数: 通过选择参数 和 （即）使工件处于稳定状态，即Ai0这样就可以把工件越磨越圆，15. 为何多台磨床连续磨削？ 安排每台磨床的参数不同，能够消除不同的波次，提高圆度16. 内圆磨削

17、有什么特点？内圆磨削的主要加工精度问题?采取什么措施减小加工精度？特点：1）砂轮刚度低，磨削条件差 2）磨削区域大，砂轮直径小，问题： 1）尺寸分散 2）锥形内孔措施： 1）减小尺寸分散： 提高砂轮，工件转速提高主动测量精度延长光磨时间使工艺系统弹性恢复彻底提高前工序的质量要求2） 减小锥形内孔：3） 提高砂轮轴系统刚度4） 增加光磨时间 增加工序：反过来磨一下。17. 滚动轴承套圈滚道磨削方法有哪些，各有什么特点？ 1）切入法 摆动法 范成法切入磨削法的特点： 1）调整方便 ，抗振性好，易实习自动化，可提高磨削速度 2）砂轮相对套圈的位置不变，影响冷却、排泄3）依靠 “成形法-轨迹法”可以磨

18、出特形沟道但是为了保持砂轮型面精度需要定时修整砂轮，4）适用于任何形状的滚道精加工方法。范成法特点：适用于先进的球面滚道精加工方法。成形法特点：适用于球轴承的沟道精加工方法18.直滚道如何无凸度：将砂轮母线凹一些，倾斜一些。19.在滚子轴承上都带有挡边，挡边一般作为滚子的轴向支撑基面，它能承受一定的轴向载荷。20. 圆锥滚子轴承内圈挡边的磨削： 用砂轮外轮缘磨圆弧挡边 用砂轮外锥母线磨直线挡边 ，砂轮直径有限定。21. 滚动轴承的磨削用具有哪些？各有什么特点？主要有两大类：定心夹具和无心夹具定心夹具的特点：工件与工件主轴刚性联接，同步旋转。无心夹具有：滚轮时、端面机械压紧式和电磁式三种。22.

19、电磁无心夹具的定位磨削方式原则上可分为支外磨外，支内磨外，支外磨内23.电磁无心夹具之所以被夹紧的原因是什么？ 关键在于工件中心相对磁极中心有一偏心量e,驱动力矩是由端面摩擦力矩提供夹紧力有轴向力（磁吸力）有径向力（偏心e引起的端面摩擦力的合力）24.支外磨外时，偏心方位角应使磁极中心位于工件中心的左上方，支外磨内，偏心方位角应使磁极中心位于工件中心的右下方，这样可以使夹持力指向两支撑正中间，从而保持不发生夹持失稳现象。25. 应优先前支承角和后支承角使Ki为最小，加工表面的误差减小。26. 怎么减小无心磨削的定位误差？ 合理选取参数和提高定位表面的精度 合理选择支承块27. 套圈滚动表面的光

20、整加工：指轴承的滚道（或沟道）在磨削加工后仍需进行的最终的精细加工28. 光整加工后一般要求达到以下几个方面的技术要求。 降低表面粗糙度降低圆形偏差提高沟（滚）道横截面的几何形状精度 改善滚道表面的物理力学性能，去除磨削产生的变质层还有表面残余应力。29.光整加工的方法有：抛光、砂布带研磨、超精磨和超精研等 六、超精1.什么是超精研？有什么优点？有哪些工艺条件？有哪些工艺参数？1） 指：利用机体采用油石直接作用于工件表面的加工2） 功能上满足要求，且能获得均匀交叉网纹；在生产上，加工质量稳定，效率高，劳动强度低。3）超精研的工艺条件：油石以一定的压力在加工表面上做往复运动且能自锐和自钝工件要做

21、回转运动有良好的润滑冷却条件3）工艺参数有：加工时间（加工前确定）、油石压力 、油石摆动、工件回转。2.正常的超精研过程可以自动开始、自动结束3.正常的超精加工过程分为那几个阶段？用图表示这三个阶段。 1）切削阶段、半切削阶段、光整阶段 实际分为粗超和精超 2）图如下：4. 5.为何 大，切削作用强？ 大，能使油石面上美国处于不同方位的磨料或刃边更充分的发挥切削作用。6.如何获得交叉网纹？ 油石做往复运动，工件的回转运动两种运动的合成，再由无数个磨料合成，从而形成交叉网纹。7.油石压力对切削作用有什么影响？油石压力较大时，油石自锐性好，切削作用强，效率高，油石压力较小时，切削作用弱，适合光整阶

22、段。8.油石的临界现象： 在运动参数和润滑条件不变的条件下，当压力p增加到一定值时，切削量就不再增加，而且此时，油石却发生明显的异常变化，油石加工面剧烈破碎，甚至崩裂，油石消耗量增加。9.超精时，成圆主要发生在哪个阶段？机理是什么？1) 成圆主要发生在粗超阶段.2）成圆机理包括惯性效应和油石包角效应（油石首先作用在波峰上切除波峰成圆）。10.油石包角的概念和大小怎么确定？指：油石宽度所能覆盖工件圆心角，包角越大，修正圆形偏差的能力就越强，但不宜过大，包角过大，容易造成油石宽度边缘强度差而断裂，而且润滑冷却效果差，不便于排泄屑，(一般取B=1/5d)11.防止滚道下凹的措施：采用特殊形状的油石油

23、石往复运动采用“大往复小振动”即在低频大振幅的往复运动上叠加有高频小振幅的往复运动。12.套圈沟道超精的工艺方法：一序一段、一序两段、一序两步、双油石变参数法、拉丝工艺13.一序两段的工艺特点：（f先高后低，n1先低后高的原因） 用同一油石的条件下，第一阶段粗超，采用高的油石压力、高的振荡频率、低的工件转速；第二阶段精超，采用低的油石压力，低的振荡频率，高的工件转速。14.拉丝：超精后期，油石不再摆动，油石在滚道轴向拉出细丝条纹，可降低噪声。外锥面清洗、选别涂油包装19. 滚子毛坯加工方法：冷镦、热锻和车削等20. 15.超精加工沟道，有哪些定位夹紧方式？各方式有什么特点？1）双滚转式：外圆和

24、沟道时定位面，油石压力夹紧。2）端面压轮式：加工稳定性好，但易划伤支撑面。3）液压定心式：实现由心加工，具有液体静压平衡成分。16.超精滚道时，要获得良好的滚道加工质量应采取什么措施？ 增大f，从而增大切削角， 采用特殊的油石形状 油石的往复运动采用大往复小振动17.按精度分类，滚子可分为：0级、级、级、级，对滚针分为三个等级：G2、G3、G518.圆锥滚子加工过程：冷镦滚子窜环带软磨外锥面软磨端面热处理窜氧化皮粗磨20.冷镦滚子的优点：提高滚子的力学性能节约原材料 生存率高 滚子形状尺寸精确，表面粗糙度低21.冷镦滚子的工艺性特点：变形抗力大，大端处镦粗量大，取合理的变形程度；摩擦大，材料表

25、面要润滑（常为磷化处理）；控制料径，减小重量误差 ；“回跳”：毛坯尺寸大于模腔尺寸22. 冷镦滚子产生“回跳”的原因？如何避免回跳？1）回跳：毛坯尺寸大于模腔尺寸滚子出模好，在弹性恢复的作用下，滚子要向外膨胀的现象。（弹性变形）2）使滚子半锥角控制在4-15分23. 什么是窜削加工？有什么作用？ 1）工件为自由状态（限定0个自由度）机率性，成批长时间加工， 2）窜环带、窜氧化皮、检查软点24. 圆锥滚子的外径磨削先后工序有哪些？一般采取什么加工方法？1） 软磨、粗磨、细磨和终磨四道工序。（先磨外锥面,用于后工序加工的定位面）2） 一般采取无心磨削方法，具体可分为：定程磨、切入磨、贯穿磨。26.

26、 圆锥滚子端面磨削包括：磨削双端面和磨削球基面两道工序。27. 滚子双端面磨削的作用？主要采用什么加工方法?1)作用：统一滚子的长度尺寸，其次是改善滚子基准端面的圆跳动2）加工方法：圆弧贯穿式28.圆锥滚子球基面的磨削方法：采用筒形砂轮单个磨削，采用成形砂轮通过磨砂。29，圆锥滚子的超精方法可分为切入法超精和贯穿法超精30. 凸度圆锥滚子常用什么方法超精？有什么特点？分析凸度怎么形成？ 1）采用“三段超精法” 2）特点：第一段：使滚子小端朝上，超精小端。 第二段：使滚子大端朝上，超精大端。 第三段：使滚子素线和油石平行，超精中部直素线3） 因为滚子有三个阶段的方位变化，取决于导辊，油石加工中有

27、“边缘效应”，光滑连接，从而形成圆弧斜坡形凸度。31. 滚子选别有什么作用？有哪些选别方法？随机选别的特点？1） 满足装入一套轴承中，滚子的一致性要求。2） 手工选别、机器选别、随机选别3） 随着最终磨床超精机，不打乱加工顺序，来获取一套的数量。 六、 钢球1.钢球表面强化作用：提高硬度和硬度均匀性表面获得适当压应力。2.强化原理：工件表面垂直方向上产生冷塑变形主要工艺参数为强化时间工艺位置在终加工精研之前进行。3.精研时，使用的研磨剂（膏）是由磨料和研磨液组成的，磨料常用氧化铬微粉，研磨液常用机械油（一般为2号）和硬脂酸或油酸4.精研加工各有两种方式，封闭式、循环式5.钢球精研过程：是磨料对

28、钢球表面作微小切削和微小破坏的过程，切削形式有滑动切削和滚动切削6.钢球精研加工有什么作用？方法是什么？在精研时，应注意什么？1） 精研作用：达到各等级球的最终技术要求。2） 工艺方法：对研磨盘作压沟处理加工循环方式：闭式：各个球不相混，开式：各个球相混3)注意事项：常需在精研之前进行“选别”要一次性投料，原因：再次投料的话，锋利的磨料可能会破坏钢球表面7.试分析精研盘沟槽形状有哪些几何参数来表示，对钢球的精研质量和效率的影响如何？应采取什么措施？1）钢球精研盘沟槽形状可由参数、o 来表示，他们影响钢球的质量和效率。2）对精研盘沟槽，研究表面A、B、 C三点形成的瞬时轨迹环，通过选择合理的、

29、使得环距a=b时，三个轨迹环长之和最长，最容易形成球体，精研质量高，效率高。3）合理调整： 对“正沟正压”增大盘径采用“正沟偏压”和“正压偏沟”均可实现a=b 8.钢球加工的基本工艺路线：备料冷（热）镦坯光球热处理硬磨表面强化初研选别精研清洗检查包装9.球标志： 10.钢球成形方法有哪些？镦压工艺的特点？1）有：冷镦压、热镦压、轧制和锻造2）镦压后球毛坯形状先出环带后出两极（原因：冲模有孔，是出现环带的原因）11.锥鼓形球毛坯冲模型锥角的选择原则：材料易变形，塑性好时，大，材料不易变形，塑性差时，小，压缩比大，要求镦粗力大时，大，压缩比小时，要求镦粗力小，小。 12.使用锥鼓形球毛坯的优点：节约原材料 提高钢球毛坯质量 提高模具和机床使用寿命 提高了钢球的寿命 提高了生产率 压碎负荷油石降低 13. 钢球锉削工序的作用：在于除去钢球毛坯的环带和两极，统一直接公差纠正镦压偏角，使其呈现球的雏形，以便于进行软磨加工14.大球的软磨：提高加工质量，达到热处理的要求，15.粗磨：去除环带和两极，初步统一尺寸，初磨：磨去损伤层，提高形状精度15.初磨的工作特点：球的公转与砂