高端轴承制造的关键技术

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

造的关键技术家轴承质量监督检验中心主任 杨晓蔚高)等；铁路轴箱轴承-般要以有限元分析为设计基础，必须满足严格的质保期要求 (如高铁轴承的质保期为90万km或120万km)，必须按照欧洲标准BS EN 12082的规定进行台架性能试验和耐久性试验 (列车运行速度不超过200km/h，至少 60万km或2年；列车运行速度超过200km/h，至少100万km)，轴承套圈和滚动体要100%进行磁粉、涡流或超声波探伤等；高速精密机床主轴轴承要达I[P4甚至P2I]造精度，万能组配，采用陶瓷材料 (混合陶瓷或全陶瓷轴承)，无故障运行时间精度寿命要达到16 000h或8年免维修等。

高性能轴承必须具备高质量。高质量包括满足或超过所要求的质量指标，特别是关键指标要具有很高-致性和稳定性。如轴承的外形尺寸离散性过大，将严重影响其互换性；轴承内部游隙离散性过大，将引起轴承载荷能力和振动噪声性能波动等。

我国轴承产品技术质量水平现状我国轴承行业经过60多年特别是改革开放近30年以来不断发展，在轴承产品的类型、品种和规格上，已不存在明显的缺项，基本上具备较全的产品线。但在产品结构上明显有所失衡，低、中端普通产品的产能已呈现过剩状态，而高端产品的市场大多仍由国外名牌产品占据 ，至今尚未取得重大突破。

对于我国轴承产品技术质量水平现状，可以用普通轴承 质不如人”、高端轴承 技不如人”来概括。

普通轴承由于技术成熟，几乎没有进入门槛的限制，大小企业都可生产，主要以价格竞争为主，因此国产轴承无论在国内市彻是出口外销都形成了市场主体。但是 ，即使技术含量不高的普通轴承，国产轴承与国外名牌产品相比，在精度-致性 、性能稳定性、寿命可靠性等质量水平上仍存在很大差距，以近五年来国家监督抽查统计结果为例，平均合格率不U70%就是-个很好的例证。

在高端轴承领域 ，我国轴承行业-直没有摆脱尴尬地位，主要制约是技术水平偏低，如最大的瓶颈之-是国产轴承钢尽管已经取得显著进步，但与国外先进水平相比，在钢材纯净度、非金属夹杂物细小弥散、碳化物均匀性等方面仍存在明显差距，而这是保证轴承产品长寿命及高可靠性的首要基础条件。另外在轴承产品设计、制造、检测、试验等综合技术方面仍处于落后状态，如仿真设计与分析、毛坯净成形、可控气氛热处理、高速精密磨削机床及 自动线、高精度滚子制造、低噪声和长寿命润滑脂等方面，还很少拥有 自己的核心技术。

我国轴承行业在现阶段的转型升级任务中，最迫切的就是产品结构调整。其中，重中之重是在高端轴承领域进行战略布局，以求在短期内取得突破 ，在技术最高点占据-席之地。这既是轴承行业自身可持续发展的需要，也是关系到我国国民经济和国防事业安全的客观要求。

高端轴承制造的关键技术轴承属于精密机械产品， 工艺是牛鼻子”，工艺是突破口”，工艺历来是轴承制造中的关键所在。

1.实施工艺的前提是装备以轴承套圈制造中最关键的最终加工环节即磨削加工为例 ，采用的设备主要是专用磨床和超精机 ，其首先必须满足高精度、高效率两大方面的基本要求。过去 ，轴承磨床多以 机电液”控制的半自动和 自动化机床为主，随着技术进步的发展趋势，目前，数控机床已在轴承磨床和超精机中占据主导地位。数控磨床经组成自动线后不仅特别适合于普通轴承的大批量连续性生产，而且在柔性化方面还非常契合于-些专用轴承的多品种小批量生产。因此，数控化已成为众多轴承企业加工设备技术升级的主要选择。有些类型轴承的套圈几何形状比较简单，精度要求也不高，采用PLC经济型数控系统即可；有些类型轴承的套圈要求较高，如滚道必须加工出对数曲线形状的 凸度”，则应采用普E e家r V视ie毒0int .IL0xp wp及型或高档型的数控系统才能满足要求。

2.制约高端轴承加工质量的瓶颈对于高端轴承，除了原材料及热处理方面存在的差距外 ，在零件的磨削加工中主要体现的是精度及相关问题 ，特别是批量加工中的精度合格率和精度-致性的问题：(1)以精密轴承的典型代表机床主轴用角接触球轴承为例，P4以上轴承套圈由于加工精度离散度大，较好的企业-次加工合格率-般为80%左右，组配合格率为60%左右。有些类型轴承 (如风力发电机组主轴用圆锥滚子轴承)还难以生产出P4以上的高精度。

(2)P4精度以上圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承配套用的高精度 I级、0级滚子还不能批量化生产，Ⅱ级甚至Ⅲ级滚子的加工质量还有所波动。

(3)零件的尺寸稳定性还不能很好控制和保证 ，磨削应力与变形过大 ，磨削烧伤及裂纹等加工缺陷还时有发生。

3.打破瓶颈须采用的关键技术与措施(1)采用高精度、高稳定性和高可靠度的机床。对于复杂形状的轴承套圈 ，应采用全功能数控系统磨床 ，直接调用函数进行计算及插补控制 ；内表面磨削采用高速电主轴，外表面磨削采用高刚度动静压砂轮主轴 ，实现高速磨削 ；采用半闭环和闭环伺服系统控制 ，实现精确微进给与补偿，进给分辨率达到0.25 m或者更高至0.1m，重复定位精度达到 1 1TI或者更高至0.5m；采用高精度、高刚度、耐磨损的滚珠丝杠、导轨等运动部件；采用经充分时效稳定、吸振效果 良好的床身，更高精度的磨床应采用具有振动衰减能力强、热膨胀系数低的花岗岩床身。

(2)采用主动测量法进行磨削尺寸控制，控制精度达到3m或者更高至1 m。采用伺服电动机驱动和控制砂轮修整器，减小砂轮修整间隔，提高砂轮修整质量；或采用形状保持性 良好的金刚石砂轮、CBN砂轮等，保证批量加工形状精度的-致性。

(3)通过锻件毛坯净成形、车削精加工或精密冷辗扩，减小磨削留量 ，并充分进行工序间附加回火 、冷处理等以消除磨削应力，同时避免进参蔼 籼工 17轴承关键技术攻关苏中安 宋明德 陈 丹用寿命。

轿车离合器分离轴承使用工况分析轿车离合器分离轴承是汽车轴承中重要的品种，它技术含量高，3nT难度大，由冲压件、尼龙件等多零件组成。轴承要求在运转中具备较高的旋转精度、较低振动噪声、良好的调心性和合适的滑移力和滑移量等综合性能，以适应不同车型使用工况要求。该系列产品是体现轴承制造业轻量化技术水平的标志性产品，目前国内整车厂还大多采用进口轴承，国产化程度较低↑年来随着轴承行业研发、检测和加工技术水平的提高，轿车离合器分离轴承在轴承使用性能、质量稳定性能和结构形式多样化方面，有了较大的提高和进步。主要体现如下：①轴承的使用寿命有了明显提高，产品超过了整车厂的最低10万km要求。②自动调心离合器分离轴承 自调心性能更加平稳可靠，噪声较低。③轴更好的效能。

结语我国在高端轴承领域存在的差距，除了综合技术水平较低外，最主要的两大瓶颈问题就是原材料和制造技术。在制造技术中，装备和工艺都需要有所突破，必须以精良设备和先进工艺来保证高端轴承的高精度及保持性，进而保证其高性能及稳定性、长寿命及可靠性等特征质量的实现。国际著名轴承公司都将装备和工艺作为其 技术宝典”之-， 从另-个侧面说明了制造技术是其企业的核心竞争力。我国轴承行业在转型升级中，必须把制造技术作为主攻方向，在高端轴承领域实现重点突破，以期早 日把我国由轴承大国建成轴承强国。