〖軸承是機(jī)器的心臟，作為一種在機(jī)器中廣泛使用的支承基礎(chǔ)件，量大，運(yùn)轉(zhuǎn)支承性能的要求多樣；如：機(jī)床、高鐵車輪輪轂、汽車輪轂等大量使用軸承，它們對(duì)軸承的精度、抗疲勞強(qiáng)度等性能要求很高；只有提高軸承產(chǎn)品質(zhì)量同時(shí)降低成本才能滿足用戶需要。〗

作為機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)件之一軸承的生產(chǎn)中，套圈的磨超加工是決定套圈零件乃至整個(gè)軸承精度的主要環(huán)節(jié)，其中滾動(dòng)表面的磨超加工，則又是影響軸承壽命以及軸承減振降噪的主要因素。因此，歷來磨超加工都是軸承制造技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)。國內(nèi)外軸承工業(yè)，已形成一個(gè)穩(wěn)定的套圈磨超加工工藝流程及基本方法，即：鍛→退火→雙端面磨削→內(nèi)外圓車→熱處理（中溫回火）→滾道切入無心磨削→內(nèi)圓磨加工→滾道超精研加工；零件加工精度達(dá)到1～3um，零件加工時(shí)間10～12s。在軸承生產(chǎn)中，磨削加工勞動(dòng)量約占總勞動(dòng)量的60%，所用磨床數(shù)量也占全部金屬切削機(jī)床的60%左右，磨削加工的成本占整個(gè)軸承成本的15%以上；對(duì)于高精度軸承，磨削加工的這些比例更大。

另外，磨削加工又是整個(gè)加工過程中復(fù)雜，對(duì)其了解至今仍是不充分的一個(gè)環(huán)節(jié)。這個(gè)復(fù)雜性表現(xiàn)在：所要求的性能指標(biāo)更多、精度更高；加工成形機(jī)理更復(fù)雜，影響加工精度的因素眾多；加工參數(shù)在線檢測(cè)困難。因此，對(duì)于軸承生產(chǎn)中關(guān)鍵工序之一的磨削加工，如何采用新工藝，新技術(shù)，以高精度、率、低成本地完成磨削過程，便是磨削加工的主要任務(wù)。 

技術(shù)領(lǐng)域：

2.1軸承套圈分為：外圈和內(nèi)圈，由于外圈內(nèi)圓為成形的滾道面，外圓為安裝面（帶倒角的圓柱面）；內(nèi)圈外圓為成形的滾道面，內(nèi)圓為安裝面（圓柱面或錐面）；所以，我們解決的問題就是這些面如何磨加工？使用什么樣的磨削加工設(shè)備。

現(xiàn)在我們把問題分為兩類：一類是軸承外圈外圓與內(nèi)圈外滾道的加工----即外磨加工，第二類是軸承內(nèi)圈內(nèi)圓與外圈內(nèi)滾道的加工---內(nèi)磨加工，其中內(nèi)磨加工是困難的。

2.2以前磨加工存在的問題

2.2.1外磨：

采用強(qiáng)度低（主軸頸 ）且剛度低的靜壓（或動(dòng)壓）主軸；
采用金剛成型滾輪修整（或靠模修整）的結(jié)構(gòu)—類型多，成本高；
采用電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)主軸，影響了主軸的穩(wěn)定性和精度；
進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用梯形絲桿，進(jìn)給精度低；
磨削速度低并不能恒速。

表現(xiàn)為：加工質(zhì)量不夠高且不穩(wěn)定，主軸故障頻繁，砂輪修整工具成本高（類型多）、自動(dòng)化程度低等問題。

2.2.2內(nèi)磨

（1）主軸剛性、強(qiáng)度低，從而影響加工精度和表面粗糙度；內(nèi)圓磨削精度只達(dá)到IT8~IT6，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.8~0.2μm。

(2) 由于砂輪直徑小，磨削線速度小，加工效率低；

   (3) 切削液不易進(jìn)進(jìn)磨削區(qū)，磨屑排除較外圓磨削困難；

  （4）頭架分度不。

采用的技術(shù)

3.1磨削方式

外磨：采用切入式（電磁吸盤）

內(nèi)磨：采用切入式（滾道面---外圈）和縱磨（圓柱面）

3.2磨削方法

 3.2.1高速磨削

高速磨削能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代制造技術(shù)追求的兩大目標(biāo)提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)效率。實(shí)踐證明：若將磨削速度由35m/s提高到50～60m/s時(shí)，一般生產(chǎn)效率可提高30%～60%，對(duì)砂輪的耐用度提高約0.7～1倍，工件表面粗糙度參數(shù)值降低50%左右。 

外磨：采用15KW、∮750砂輪的電主軸，變頻恒線速度＞60m/s高速磨削。

內(nèi)磨：采用高精度、高強(qiáng)度、高剛度、高轉(zhuǎn)速（4萬轉(zhuǎn)每分種）6KW的IBAG電主軸.

 3.2.2 CBN砂輪磨削

立方氮化硼磨料簡(jiǎn)稱CBN磨料，由其制造的砂輪稱為CBN砂輪，其主要具有下列特征： 

（1） 硬度高，導(dǎo)熱率高，熱穩(wěn)定性好，可承受1300～1500℃高溫。

 ⑵ 耐用性高，磨耗小，磨削比可達(dá)4000～10000（磨削比是指磨削過程去除工件材料量與砂輪磨損量的比值）而普通剛玉砂輪僅為50～80。

（3） 磨削力小，磨削熱小，加工工件應(yīng)力小，表層應(yīng)力薄或沒有。

⑷ 輔助時(shí)間（修整砂輪、更換砂輪）大大減少。

3.2.3外表面磨削砂輪自動(dòng)動(dòng)平衡技術(shù)

對(duì)于外表面磨削，由于砂輪較大并且為非均質(zhì)組織體，砂輪系統(tǒng)重心總是偏離主軸中心，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)必然引起砂輪系統(tǒng)及其整個(gè)機(jī)床的振動(dòng)，直接影響機(jī)床的使用壽命。在此情況下，磨削加工將難以達(dá)到高精度，易導(dǎo)致工件表面產(chǎn)生磨削振紋，波紋度增大。 

機(jī)床砂輪上直接安裝上機(jī)械的或其他方式的自動(dòng)動(dòng)平衡裝置，開機(jī)后快速直接逼近平衡位置，自動(dòng)平衡較為完善且還可省略砂輪靜平衡。該項(xiàng)技術(shù)的突破推動(dòng)了磨削技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)能夠極大限度地延長(zhǎng)砂輪、修整用金剛石及主軸軸承壽命，減小機(jī)床振動(dòng)，長(zhǎng)期保持機(jī)床的原有精度。對(duì)于外磨可采用美國SBS自平衡系統(tǒng)。 

3.2.4高進(jìn)給精度0.001m的數(shù)控伺服和傳感控制

交流伺服電機(jī)與PLC可編程序控制器的定位模塊，伺服放大器相連即可構(gòu)成伺服系統(tǒng)，伺服電機(jī)本身帶有光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器，將其輸出的信號(hào)反饋到伺服放大器即可構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng)。在高轉(zhuǎn)速（3000rpm）及低速運(yùn)轉(zhuǎn)都能保證定位和進(jìn)給精度，使用伺服系統(tǒng)可以完成快跳、快趨、修整補(bǔ)償、粗精磨削，使機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，性能可靠性大大提高。 

3.2.5砂輪數(shù)控插補(bǔ)的修整方式

由于修整器具有數(shù)控兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)功能，通過編程由計(jì)算機(jī)控制修整器的兩個(gè)坐標(biāo)軸，就可以插補(bǔ)走出所需輪廓的型面曲線，縮短了零件加工的生產(chǎn)準(zhǔn)備與調(diào)試時(shí)間；減少了靠模或滾輪的數(shù)量，減少了生產(chǎn)成本。

對(duì)于不同的產(chǎn)品零件，只要調(diào)入相應(yīng)程序或修改原有程序的有關(guān)數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)行新零件的加工，迅速投產(chǎn)，從而大大提升了機(jī)床適應(yīng)不同產(chǎn)品的柔性化程度。

3.2.6動(dòng)靜壓主軸：

外磨：采用主軸軸徑100的高強(qiáng)度、高剛度的深淺腔動(dòng)靜承主軸系統(tǒng)，相比動(dòng)承（起動(dòng)時(shí)主軸與瓦的磨檫），靜承（帶小孔或毛細(xì)管的固定節(jié)流器，容易發(fā)熱和堵塞；）油膜剛度及承載能力更高，回轉(zhuǎn)精度≦0.002維持性好；由于主軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)是直聯(lián)構(gòu)成電主軸結(jié)構(gòu)，無振動(dòng)，相比以往磨床，加工質(zhì)量更高且穩(wěn)定。

3.2.7上下料采用數(shù)控伺服機(jī)械手

1）采用了伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和機(jī)器視覺定位抓舉工件，定位，重復(fù)精度高；

2）采用了獨(dú)到的兩層滑板結(jié)構(gòu)及兩層直線導(dǎo)軌支撐結(jié)構(gòu)；

3）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用了直接伺服驅(qū)動(dòng)，無減速器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，響應(yīng)快速；