于長友　趙揚　田世玲

（瓦房店軸承集團有限責任公司）

風電行業(yè)的快速發(fā)展，對風電增速齒輪箱軸承的使用壽命及精度要求不斷提高，公差等級由P0提高到P4或P5，對軸承零件的精度要求也隨之提高。要提高軸承精度，需提高套圈滾道和滾子的波紋度，進而保證軸承的質(zhì)量，以滿足客戶的需求。因此，主要討論在套圈滾道終磨、酸洗、超精過程中控制滾道波紋度的方法。

1、滾道終磨工序波紋度的控制

1.1 砂輪的控制

在磨削加工過程中，砂輪本身的好壞直接影響滾道波紋度。砂輪內(nèi)部結(jié)合強度的一致性保證了在磨削過程中砂輪表面不會因磨粒脫落不均形成波紋。一般選用磨料為白剛玉，結(jié)合劑為陶瓷結(jié)合劑的砂輪。

砂輪不平衡對機床造成強迫振動，會使?jié)L道產(chǎn)生波紋度。因此，砂輪的安裝非常重要，安裝前要對砂輪做靜平衡，安裝后要做動平衡。相同加工條件下選用不同粒度的3種砂輪進行驗證，結(jié)果見表1。綜合加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率后選用WA80JV砂輪。

表1  3種砂輪的加工效果

1.2 加工參數(shù)的控制

磨削加工過程中，砂輪的轉(zhuǎn)速與工件主軸的轉(zhuǎn)速比(砂輪轉(zhuǎn)速/工件轉(zhuǎn)速)影響滾道波紋度。轉(zhuǎn)速比過低會造成滾道波紋度低波段值超差，轉(zhuǎn)速比過高會造成滾道波紋度高波段值超差，經(jīng)試驗驗證轉(zhuǎn)速比應(yīng)為40~80。

磨削加工過程中，磨削進給量增大，會在砂輪表面與工件之間形成大的磨削抗力，產(chǎn)生振動，使工件表面波紋度變差，因此，要選擇合適的磨削進給量。

砂輪的修整速度和深度以及砂輪的修整頻次也會影響滾道波紋度，砂輪的修整速度過快，深度過深，頻次過低，會導致砂輪表面形狀不好，影響滾道波紋度。

以內(nèi)徑160 mm圓錐滾子軸承內(nèi)圈為例,其合理的滾道終磨工序加工參數(shù)見表2。

表2 φ160mm圓錐滾子軸承內(nèi)圈滾道終磨工序加工參數(shù)

2、滾道酸洗工序的控制

套圈在終磨加工結(jié)束后，要對滾道進行酸洗檢驗燒傷，傳統(tǒng)的酸洗方法采用高濃度的硝酸，并使用鹽酸進行明化。高濃度的硝酸與滾道表面發(fā)生反應(yīng)，會破壞滾道表面精度，從而影響波紋度檢測。對酸洗工藝進行改進，采用6~10 g/L的低濃度硝酸，并去掉明化工序，能夠有效改善滾道波紋度，并且不影響后工序的加工。

3、滾道超精工序波紋度的控制

3.1 油石厚度

超精過程分為粗超和精超，粗超采用厚度為20 mm的油石去除滾道表面的大波峰，精超采用厚度為8 mm的油石去除粗超造成的小波峰，以達到改善滾道波紋度的目的。

3.2 油石壓力

因高壓力會在滾道表面與油石接觸面間形成抗力，造成滾道波紋度不好。為有效改善滾道表面波紋度，將油石壓力控制在300 N以內(nèi)。以內(nèi)徑160mm圓錐滾子軸承內(nèi)圈為例，其合理的滾道超精工序加工參數(shù)見表3。

表3 φ160 mm圓錐滾子軸承內(nèi)圈滾道超精工序加工參數(shù)

經(jīng)滾道終磨、酸洗、超精工序的控制，波紋度超差個數(shù)與總個數(shù)(499個)的百分比見表4，波紋度超差的比例明顯減小。新的波紋度控制方法已經(jīng)在風電增速齒輪箱軸承加工過程中使用，對控制滾道波紋度效果顯著，產(chǎn)品的加工效率提高。

表4 檢測結(jié)果對比

來源：《軸承》2020年第6期