1.滾動軸承套圈制造技術
1.1 鍛造加工
軸承生產中，套圈毛坯質量的好壞，生產率的高低，都將對軸承產品的質量、性能、壽命以及企業的經濟效益產生重要影響。毛坯留量的大小（包括毛坯的成型方式）決定軸承材料利用率，而毛坯尺寸分散度和幾何形狀精度差則是造成廢品率高、不能自動化生產的主要原因。套圈毛坯有鍛件、冷擠壓、溫擠壓、棒料和管料等，鍛件約占毛坯總數的85%左右，套圈毛坯鍛造的勞動量約占軸承加工總勞動量的10%-15%。目前中小型套圈用鍛件來加工的比重有加大趨勢。
目前，國內套圈鍛造以熱鍛為主，以壓力機鍛造-輾擴成型生產線為主。鍛造加熱采用煤、油和電加熱。加熱火耗損失為1%-3%，表面脫碳層深度為0.3-0.4mm，材料利用率為40%-50%。20世紀八十年代，有些軸承企業在小型軸承套圈上推廣了冷擠壓工藝，對外徑80-130mm的套圈采用溫擠壓工藝，外徑小于80mm的套圈采用冷輾工藝（目前行業上以擴大到150mm一下），材料利用率達到60%以上。
我國相繼引進了16條高速鐓段機生產線，推動了軸承行業鍛造水平的技術進步，加快了毛坯專業化生產過程。高速鐓鍛工藝目前已成為國際上軸承套圈鍛造的主要工藝，其采用感應加熱至始鍛溫度，在高速頓鍛機上完成切料、鐓餅、成形和分離等工序，使用于大批量生產。高速鐓鍛工藝生產效率高，鍛件尺寸精度高，表面質量好，能降低留量，提高材料利用率。
綜上所述，我國軸承鍛造毛坯發展方向應為：進行專業化經濟規模生產，便于采用國際先進技術，如高速鐓鍛工藝、精密冷輾擴工藝、控制氣氛等球化退火工藝等，采用先進工藝可以將目前軸承行業40%的材料利用率提高至54%-60%，經濟效益可觀。
1.2 車削加工
車削加工是金屬切削加工的重要組成部分之一，在機械制造業中應用最為廣泛，占有十分突出的地位。目前，我國中、小型軸承套圈大多采用多刀半自動、全自動車床對鍛件進行車削加工。加工方式有機群分散工序和集中工序。
在國外，目前套圈車削加工采用的有集中工序，也有分散工序法。集中工序法多用于結構形狀復雜的零件，采用數控車床一次裝夾定位，機床配備有刀具庫，加工中，各工序通過精確地程序設計完成，產品精度受人為因素影響較小。分散工序法多用于大批量單品種的加工，采用自動化連線的方式加工。廣泛使用的刀具是硬質合金涂層機夾刀片，其切削速度達到140-250m/min，生產效率明顯高于國內。采用了先進的毛坯加工技術，因此國外毛坯留量小，尺寸分散度小，車削加工一般為單循環完成，有效地縮短了加工周期。
因此，發展能實現強力切削、剛性好的套圈車削專用車床，發展加工質量好、效率高的微機控制和自動控制車床，以及適合大批量單品種生產的自動化車削生產線，是車加工的發展方向。此外，發展硬質合金機夾可轉位刀具、表面涂層刀具、金屬陶瓷刀具等高效刀具，以及實現自動更換刀片、自帶斷屑裝置等刀具監控系統，也是車加工研究的一個方向。
1.3 磨削、超精加工
軸承生產中，磨削加工勞動量約占總勞動量的60%，所用磨床數量也占全部金屬切削機床數量的60%左右。磨削加工成本占整個軸承生產成本的15%以上，因此，磨削加工是軸承生產的關鍵工序。
目前國內軸承行業的一般磨削、超精工藝過稱為：
外圈：平面磨削- 外徑磨削-溝（滾）道磨削-溝（滾）道超精
內圈：平面磨削-內外徑磨削-內徑磨削-溝（滾）道磨削-溝（滾）道超精
在實際生產中，視產品精度要求在以上過程中增加附加回火工序，或對各表面進行二、三次循環加工。磨削過程多采用單機加工，較好的企業建有自動化生產線。改革開放以來，我國軸承行業有了較快發展，特別是磨超生產工藝有了較大改進，如溝道切入磨代替了擺頭磨，雙端面磨、寬無心外圓磨削、溝（滾）道超精工藝及支溝磨溝工藝已普遍應用，告訴磨削也開始應用。但是相對國外軸承磨超加工，我們還存在較大差距，在國外先進的軸承制造企業，端面、外徑磨削采用CNC數控自動送料，在線自動測量、自動補償，磨削速度達45m/s。溝道、內徑磨削已全部采用CNC數控機床，生產過程實現全線自動化，全部工序由計算機集中控制，所有工藝參數和生產節拍嚴格按照圖紙設計控制，砂輪線速度達到60m/s。SKF磨加工工序的內溝磨削速度已達到120m/s。特別是使用性能優良的CBN砂輪，使生產效率明顯提高。
軸承套圈磨削的發展趨勢，集中體現在以下幾個方面：
（1） 對軸承磨床，進一步實現單機自動化，確保實現高速磨削、自動測量，使其能直接進入自動線并可靠工作。
（2） 磨加工生產要有步驟、有組織地發展自動化生產線。目前，世界主要軸承公司磨加工自動化程度很高，大批量產品均采用自動線組織生產，而采用自動化生產線，投資少、見效快，易于穩定生產。
（3） 發展相關技術。如各種新型家具、高速砂輪、超精油石、冷卻液及潤滑油、數控元器件等，不斷提高工藝裝備的自動化水平。
（4） 發展檢測儀器。檢測水平在一定程度上反映了行業水平，在軸承行業應發展高效、精密適合于自動線使用的主動測量和線外專項自動檢測儀器。
（5） 開展復合磨削研究工作。復合磨削具有合并加工工序減少裝夾次數、提高加工精度的優點，因此，國外不少磨床都具有合并加工工序的功能，為趕上國際水平，必須開展這方面研制工作。2.滾動軸承滾動體制造技術
2.1 鋼球加工
鋼球在球軸承中是承受載荷并與軸承的動態性能直接相關的零件。鋼球的加工工藝應首先滿足其成品標準要求，還應使鋼球成品在在軸承元件中具有盡可能高的壽命、低的噪聲、小的摩擦力和高的可靠性。鋼球的加工工藝相對成熟。目前國內鋼球制造工藝的原理和方法差異不大，工藝流程大體都是：原材料檢查-鋼球毛坯制造（冷、熱鐓，冷熱軋制）-光球-熱處理-硬磨-強化處理-初研-精研-清洗-檢查-涂油包裝。歸于毛坯制造過程，一般直徑在1英寸（25.4mm）以下的鋼球采用冷鐓工藝，直徑在1英寸以上2英寸以下的采用熱鐓或熱軋，直徑在2英寸以上的采用車削或熱鍛。
工藝過程中，較明顯的變化時采用光球工藝取代銼削、軟磨工藝，雖然目前鋼球的制造工藝過程與國外先進企業相似或相近，先進工藝也在逐步應用，但是整個行業發展很不均衡，特別是成形工序在生產效率、成型誤差、產品總留量上都與先進水平有著較大差距，熱處理和精研工序也有一定的差距。
鋼球加工工藝的發展趨勢主要集中在軋制工藝、樹脂砂輪磨削工藝、鋼球表面強化處理、熱處理自動線加工和新型水劑研磨液的應用。1英寸以上鋼球可采用軋制工藝。采用軋制工藝鋼球尺寸精度高（一般可達0.05-0.09um）且無環帶，材料利用率高（比冷鐓可提高20%），生產效率高（能達到熱鐓的5倍），具有較高的強度和良好的尺寸穩定性，軋制球坯具有金屬流線分布均勻，壽命長等眾多優點，但軋輥設計制造比較復雜，軋輥材料成本較高。樹脂砂輪磨研工藝，以磨代研對鋼球進行終加工，能較穩定地提高鋼球精度及表面質量，改善鋼球的動態性能，特別是對降低振動值起到關鍵作用，同時對軸承合套異常聲也有明顯改善。用此技術加工鋼球磨削均勻，克服了用鑄鐵盤研磨添加研磨劑不均勻而影響鋼球質量的人為因素，同時樹脂專用磨削液污染小，加工后的鋼球表面易于清洗，且生產效率有較大的提高，大大降低了成本。
2.2 滾子加工
理論上，滾子與滾道的接觸是線接觸，所以滾子承受的載荷較大，實際使用和試驗均表明滾子是滾子軸承中最薄弱的零件，滾子的制造質量對軸承的工作性能（如旋轉精度、振動、噪聲和靈活性等）均有很大影響，是影響軸承使用壽命的主要因素。
我國滾子生產在滾子設計、工裝設計、工藝編制和檢測規程等各方面受傳統模式的束縛，在設計思想和設計理念上存在差距，缺乏創新求變的意識，缺乏細致的研究和系統的綜合分析。設備、工裝、原材料、管理水平、工序質量控制能力受傳統習慣的制約，導致滾子生產工藝路線長、加工留量大、加工遍數多、上下料次數多。生產設備陳舊、工裝工具多年沒有改進，生產工藝落后，原材料浪費，生產成本增加，工藝合理性差，滾子、滾針裝備與工藝水平是軸承行業內較落后的。直徑Φ24mm以下的圓柱滾子、圓錐滾子和調心滾子的毛坯成形基本上采用Z31-25、Z31-13冷鐓機，采用盤料或直條料的開式切料，一次成形的形位公差和尺寸散差大，綜合材料利用率低。后工序加工（硬磨）國內普遍使用M1080、XF004一般滾子專用磨床，就圓錐滾子而言，其產品加工精度一般達到JB/T10235規定的Ⅲ級精度質量水平。
國外先進的加工方法多為成行工序使用高速雙擊冷鐓機成形，封閉切料，成形公差小，留量小，綜合材料利用率高。例如直徑小于32mm的滾子成形誤差≤ 0.1mm，生產效率60-200次/min，Φ32mm以上時，采用車削成形加工。后工序加工（硬磨）采用高速高精度全自動磨床，產品質量水平在圓度誤差、批直徑變動量、圓錐角變動量的精度上與國內相比均提高1倍，表面粗糙度水平提高4倍以上，圓錐滾子綜合精度穩定達到JB/T10235的Ⅰ級精度水平，SKF滾子已達到規定的0級水平。
對于圓柱滾子外徑磨削，國產設備基本達到產品要求，但端面終磨和精研設備精度難于滿足加工Ⅰ級滾子的要求，特別是端面跳動和表面粗糙度的要求距世界先進企業仍有較大差距。
按軸承行業“十五”規劃目標，經新一輪的技術改造后，要求精密滾子到達Ⅰ級，穩定批量達到Ⅱ級，實現滾子設備標準化、工藝標準化、以及工裝標準化。專業滾子生產覆蓋率達50%，凸度化率達70%，外徑超精普及化率達50%，球基面無磁磨削普及化率60%，圓錐滾子Ⅱ級精度以上達到60%，圓柱滾子Ⅱ級精度以上達到75%.當前國滾子生產還不能完全達到這個要求，為了提高滾子質量，應盡快組織專業化結構調整，發展一批具有一定規模的專業化滾子生產骨干企業。推廣新技術、新工藝、新裝備、新的管理方法，完善和推廣滾子聯線加工工藝、對數曲線工藝、弧端面工藝、光飾工藝、噴丸加工工藝、可控氣氛熱處理工藝、表面強化工藝等，進一步擴大新型模具材料、磨削液、滾子清洗、退磁、干燥、涂油聯線設備，滾子表面光飾機，滾子表面強化機及滾子高效噴丸處理機床的開發。

標簽：軸承現狀趨勢