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轴承知识
滚动轴承套圈不合格品的挽救措施
2009-04-20 西北轴承股份有限公司（宁夏银川 750021） 刘志英
特大型轴承与小型轴承不同，属于单机、单人、单件加工，随意性极强，极易造成尺寸公差或形状公差的超差，如车加工后磨量偏小、热处理变形超差、收缩过大及收缩不均匀、渗碳垫伤和搬运碰卡伤等。如按正常工艺进行加工，这些零件将成为不合格品。经分析，有些不合格品可以采取措施加以挽救。
1 中心偏移法
1.1 对轴承套圈内、外径的挽救
首先对零件存在的各缺陷处（不对称型）尺寸进行准确测量，计算出其中的Z小磨量（至成品尺寸偏差时的磨量）M，然后在磨削时对该零件进行中心偏移（向着使缺陷处增大磨量的方向偏移），Z大偏移量为M/2，即对缺陷处相对增大磨量，重点磨削，见图1（O为主轴回转中心）。
1 中心偏移法
1.1 对轴承套圈内、外径的挽救
首先对零件存在的各缺陷处（不对称型）尺寸进行准确测量，计算出其中的Z小磨量（至成品尺寸偏差时的磨量）M，然后在磨削时对该零件进行中心偏移（向着使缺陷处增大磨量的方向偏移），Z大偏移量为M/2，即对缺陷处相对增大磨量，重点磨削，见图1（O为主轴回转中心）。
图1
1.2 对套圈内、外滚道的挽救
轴承套圈的磨加工设计基准为内径或外径，即先磨削内（外）径后磨削滚道，以内圈为例，若内滚道存在不对称型缺陷时，则需准确测量该零件内径尺寸，并计算出Z大磨量M以及内滚道缺陷处的Z大磨量M1。当M1＜M时，在磨削内径时就需内圈中心偏移，Z大偏移量为M1/2，即在加工内径时先给内滚道缺陷处预先相对增加磨量，而后磨削内滚道时，其缺陷处将得到重点磨削，废品得以挽救。当M1≥M时，正常磨削磨不掉，根据情况可采用1.1节讲述的方法挽救。
采用中心偏移法磨削是在保证零件硬度、渗碳层深度的前提下进行的，总的偏移量不能在一次偏移磨削中完成，一般分成几次磨削，即通过偏移试磨－ 测量－ 调整偏移量－ 再试磨的反复过程来完成，待缺陷磨掉后，重新找正，正常磨削修正椭圆度。这种方法的效率较低，同时要求操作者有较高的技术水平，但在单机、单件生产中采用这种方法挽救成功率较高，不耽误生产进度。经几年的实践验证效果良好。
２ 化学沉积法
对于尺寸公差超出设计标准的轴承零件，可采用化学沉积法进行挽救。化学沉积的原理是通过多种化学原料间的化学反应，均匀地在零件表面产生一定厚度的金属镀层，通过附加回火保证金属层与零件原有的硬度和力学性能相同。化学沉积只增加零件的尺寸大小，不改变零件的形状公差，所以对于尺寸公差超差的零件，采用化学沉积是一种有效的挽救方法，目前，Z大单边沉积厚度可达0.1mm左右。
3 热处理涨形法
轴承钢的淬火组织由淬火马氏体、少量未溶的二次碳化物及大约为12％～14％的残余奥氏体组成。淬火马氏体和残余奥氏体属于不稳定组织，在回火过程中马氏体的分解使钢的体积收缩，而残余奥氏体的分解使钢的体积胀大。
轴承套圈的磨加工设计基准为内径或外径，即先磨削内（外）径后磨削滚道，以内圈为例，若内滚道存在不对称型缺陷时，则需准确测量该零件内径尺寸，并计算出Z大磨量M以及内滚道缺陷处的Z大磨量M1。当M1＜M时，在磨削内径时就需内圈中心偏移，Z大偏移量为M1/2，即在加工内径时先给内滚道缺陷处预先相对增加磨量，而后磨削内滚道时，其缺陷处将得到重点磨削，废品得以挽救。当M1≥M时，正常磨削磨不掉，根据情况可采用1.1节讲述的方法挽救。
采用中心偏移法磨削是在保证零件硬度、渗碳层深度的前提下进行的，总的偏移量不能在一次偏移磨削中完成，一般分成几次磨削，即通过偏移试磨－ 测量－ 调整偏移量－ 再试磨的反复过程来完成，待缺陷磨掉后，重新找正，正常磨削修正椭圆度。这种方法的效率较低，同时要求操作者有较高的技术水平，但在单机、单件生产中采用这种方法挽救成功率较高，不耽误生产进度。经几年的实践验证效果良好。
２ 化学沉积法
对于尺寸公差超出设计标准的轴承零件，可采用化学沉积法进行挽救。化学沉积的原理是通过多种化学原料间的化学反应，均匀地在零件表面产生一定厚度的金属镀层，通过附加回火保证金属层与零件原有的硬度和力学性能相同。化学沉积只增加零件的尺寸大小，不改变零件的形状公差，所以对于尺寸公差超差的零件，采用化学沉积是一种有效的挽救方法，目前，Z大单边沉积厚度可达0.1mm左右。
3 热处理涨形法
轴承钢的淬火组织由淬火马氏体、少量未溶的二次碳化物及大约为12％～14％的残余奥氏体组成。淬火马氏体和残余奥氏体属于不稳定组织，在回火过程中马氏体的分解使钢的体积收缩，而残余奥氏体的分解使钢的体积胀大。
图2 GCr15SiMn钢残余奥氏体的回火过程与温度和时间的关系
从图2中可以看出，随着回火温度的提高，残余奥氏体转变分解量增大，在保证工艺要求硬度的条件下，适当提高回火温度，使残余奥氏体分解，转变成比容较大的马氏体组织，可使工件体积相应增大，即相对使外径磨量增加，利用这种方法可以使轴承套圈缺陷处在正常磨削条件下成为废品的零件得以挽救。
这种方法对于残余奥氏体含量较大的厚、重型工件（尤其对于调心滚子轴承）效果较显著。实际生产中针对不同规格、不同尺寸、不同厚度的零件制订了不同的回火工艺，在保证硬度和变形的前提下，使组织转变充分，产生较大涨形，相应地增加磨量，挽救废品。
这种方法对于残余奥氏体含量较大的厚、重型工件（尤其对于调心滚子轴承）效果较显著。实际生产中针对不同规格、不同尺寸、不同厚度的零件制订了不同的回火工艺，在保证硬度和变形的前提下，使组织转变充分，产生较大涨形，相应地增加磨量，挽救废品。