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TTB工業智造(zào) | 軸承制造(zào)技術——鋼球(qiú)的加工
人(ren)氣：發表時(shi)間：2025-12-07
起承(cheng)載和傳遞(dì)載荷與運(yun)動的作用(yong)，對軸承的(de)壽命和振(zhèn)動噪聲有(you)較大的影(yǐng)響。
工作(zuò)面，承受周(zhou)期不定的(de)變載荷，接(jie)觸面積小(xiǎo)，接觸應力(li)大，鋼球受(shou)力條件比(bǐ)較惡劣，極(ji)易産生疲(pí)勞破壞。鋼(gang)球整個表(biao)面既是加(jiā)工面又是(shì)支承面，因(yīn)此鋼球加(jia)工技術也(yě)是機械行(háng)業中非常(cháng)獨特、專業(yè)化的，對原(yuán)材料、工藝(yì)技術、加工(gōng)裝備、工裝(zhuāng)磨具、研磨(mo)液等要求(qiú)非常高。
目(mu)前，國内鋼(gāng)球工藝技(ji)術水平、裝(zhuāng)備水平、質(zhì)量控制水(shuǐ)平以及工(gong)裝磨具水(shui)平都已達(dá)到或接近(jìn)國際先進(jin)水平，管理(lǐ)更💚趨精細(xi)和🛀完善，規(gui)模化生産(chǎn)和經營凸(tu)現，生産總(zǒng)量不斷擴(kuo)大。鋼球質(zhi)量水平: 批(pī)量生産公(gōng)差等級G5，規(gui)格材料齊(qi)全，單粒振(zhèn)動達到26 dB，壽(shòu)命K值達到(dào)(基本額定(ding)壽命試驗(yan)值 L10t 與基本(běn)額定壽命(mìng)L10之比) 達到(dao)12以上。
1）加工(gōng)工藝過程(cheng)
2種主要加(jiā)工工藝方(fāng)法：
2）原材料(liao)
GCr15線材由于(yu)價位适中(zhōng)，熱處理容(rong)易，應用最(zui)為廣泛，約(yuē)占85%以上。其(qi)他，如應用(yòng)在與耐久(jiǔ)性相比更(geng)重視耐蝕(shí)性的場合(hé)💯，采用不鏽(xiù)鋼鋼球；飛(fei)機等特殊(shū)用途，要求(qiú)使用優于(yú)GCr15耐熱性的(de)高速工具(ju)鋼（鎢系鋼(gāng)）及耐熱鋼(gāng)（M50）由于(yú)實施複雜(zá)的熱處理(lǐ)工藝（如高(gāo)溫淬火、多(duo)次回火、冷(lěng)處理等）材(cái)料成本更(geng)高，加工成(chéng)本也較高(gāo)。
需要(yao)引起重視(shì)的問題：1.國(guo)産高速冷(lěng)镦機質量(liàng)仍不太穩(wen)定，可靠性(xìng)較差，冷镦(duì)模具質量(liang)偏低☔；2. 光、磨(mo)、研設備一(yī)般為通用(yòng)設備，專線(xian)化專業布(bu)局設計有(you)不少提升(sheng)，效率仍需(xū)要不斷提(ti)升;(3)光、磨、研(yán)設備自動(dong)控制和自(zi)動化水平(ping)需進一步(bu)提高; (4)鋼球(qiú)加工工序(xu)間清洗、幹(gan)燥、質量控(kong)制連線設(shè)備仍缺乏(fá)專業布局(ju)和生産；(5)鋼(gang)球成品清(qīng)洗設備适(shi)用性及清(qīng)洗可靠性(xìng)需提升；(6)鋼(gāng)球成品外(wai)觀檢查儀(yi)器仍需完(wan)善，提高可(kě)靠性。
4）質量(liàng)控制方法(fa)
國内鋼球(qiu)質量控制(zhì)已經形成(cheng)了一整套(tao)的方法，質(zhi)量指标和(hé)方法主要(yao)為：原材料(liao)質量、尺寸(cun)及尺寸精(jing)度、熱處理(li)硬度及金(jin)相組織、表(biǎo)面缺陷。随(suí)着鋼球加(jiā)工工藝及(ji)加工裝備(bei)的完善，各(ge)鋼球制造(zao)企業在尺(chǐ)寸及尺寸(cùn)精度、熱處(chù)理硬度等(deng)方面基本(běn)都能滿足(zú)标準要求(qiu)。還需要引(yin)起重視的(de)問題：1.2.鋼球(qiu)尺寸穩定(ding)性檢測與(yu)控制；3.鋼球(qiú)表面強化(hua)、表面應力(lì)控制；4.鋼球(qiú)表面形貌(mao)的檢測與(yu)控制；5.鋼球(qiu)表面波紋(wén)度監測和(he)控制；6.鋼球(qiú)出貨質量(liàng)确認；7.鋼球(qiu)接觸疲勞(láo)壽命試驗(yan)與控制。
5）接(jie)觸疲勞失(shi)效
滾動疲(pi)勞的機理(li)大緻分為(wei)内部起源(yuán)型剝與(yu)表面起源(yuán)型剝落兩(liǎng)類。内部起(qǐ)源型剝落(luò)主要是由(yóu)于滾動接(jiē)觸表面下(xià)的非🌈金💃屬(shǔ)夾雜物成(chéng)為起源引(yǐn)起的剝落(luo)，需要通過(guo)提㊙️高原材(cai)料純淨度(dù)來❗應對。表(biao)面起源型(xing)剝落與滾(gǔn)動軸承的(de)使用環境(jìng)🧡、潤滑狀态(tài)，以及滾動(dòng)接觸滾動(dong)面上表☂️面(miàn)狀态(表😘面(miàn)粗糙度及(jí)滾動面上(shang)的傷痕♻️)等(děng)直接相關(guan)✨，其比内部(bu)起源型剝(bāo)落的壽命(mìng)短，軸承✉️損(sǔn)壞的占比(bǐ)更大。表面(miàn)起源型剝(bao)落的應對(duì)策略，如對(duì)GCr15鋼球表面(miàn)實施碳氮(dan)共滲處理(lǐ)，由于碳氮(dan)共滲處理(lǐ)成本偏高(gāo)，更重要的(de)技術是運(yùn)用普通的(de)整體淬火(huǒ)提高鋼球(qiu)的表面硬(ying)度，使壓痕(hén)難以形成(chéng)🐪，提高存在(zài)異物環境(jing)下的耐久(jiǔ)性。
6）小結
鋼(gāng)球仍需進(jìn)一步提升(sheng)質量作為(wei)首要目标(biao)，采用合理(lǐ)的材料純(chun)淨度評價(jia)方法，從坯(pī)料開始徹(che)底進行質(zhi)量管理，同(tong)時，從防止(zhǐ)高功能的(de)自動化外(wai)觀檢查儀(yi)是必不可(ke)少的。此外(wài)，為提高耐(nài)久性，在要(yao)求鋼廠進(jin)一步提高(gāo)材料純淨(jing)度的同時(shí)，開發适應(yīng)于應用場(chǎng)合的鋼球(qiu)技(jì)術等，賦予(yu)傳統的GCr15鋼(gāng)球以各種(zhǒng)附加價值(zhí)。
近年來，随(sui)着對軸承(chéng)應用需求(qiú)的越來越(yuè)多樣化，高(gao)速、高🌈溫等(děng)應用條件(jian)下，用陶瓷(ci)球(如Si3N4球)替(tì)代鋼球的(de)新材質球(qiu)，目前産量(liàng)上升趨勢(shì)很快，應用(yòng)需求旺👨❤️👨盛(shèng)，但待解決(jué)價格高這(zhè)一課題。
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