程胜

（河南科技大学机电工程学院，河南 洛阳 471000）

轴承作为精度要求高、加工困难的机械基础件，广泛应用于工业机械、农业生产、交通、国防制造、航空航天等领域，据统计，大约30%的机械故障是轴承在旋转部件上失效引起的。欧美、日本等国家在电路、工业等高科技领域保持着领先地位，与这些国家对精准度和超精密制造的重视有着密切的关系，随着现阶段加工技术水平的逐步发展，轴承超精制生产的界限也在逐步形成。

1 轴承套圈加工介绍

轴承套圈的高精度生产，是现代机械制造的主要发展方向，在提升生产线水平的同时，也应重视轴承寿命的保证。随着现代科学技术和人工智能的飞速发展，机器的精度也在不断提高，当用户对轴承套圈的准确性检验和质量要求进行标准、专业化时，应更加注重生产线上产品的统一。

支撑轴内轴承的主要作用是确保轴承运转的稳定性，承受着主导轴传给机架的载荷。轴瓦广泛应用于工业机械中，它是一种需要精确数值化的基本部件和配套件，在各种机械中起着旋转或可动支撑元件的作用，也是一种由滚动体驱动的运转机械支撑元件。轴承套虽然是基本部件，但使用范围很广，对零件的加工制造及结构精度要求很高。经实践检验，轴承失效的主要原因是磨损过多，而导致轴承失效的主要原因是轴承的表面加工质量和制造过程中轴承本身的材料质量。精密精磨技术、石油精研技术和在线电解校正磨削技术是加工高精度轴承的主要工艺技术。超精密加工轴承套圈的主要加工原理是利用高质量粒度砂轮磨削轴承套，使其表面光滑、精致。

2 轴承套圈超精密加工技术分析

2.1 轴承套圈的油石超精磨技术

在轴承套圈的油石超精磨工艺中，低工厂化流水线速度不仅能有效避免因磨削热而造成的表面变质层，而且能进一步提高加工时的生产尺寸和形状精度。但由于生产线的原因，在生产加工过程中，降低表面波纹度的问题一直未能得到很好的解决，实际工作中效率较低，因此，应用于该工艺的零件精度要求高，加工效率低。

超精研油工艺的基本原理是利用低压弹性，在工件表面压覆细粒研磨油，激发工件有规律地快速摆动，在摆动过程中，能提供良好的冷却条件和润滑。这样既可以减小工件表面粗糙度，提高精确的数值精度，又可以充分利用油轨的特性，使工件在加工生产过程中，有效地减小形状差。采用这种方法，生产仪器需要专业人员进行调试，占用大量的时间。加工过程中极易出现油堵，这种加工过程还会严重影响轴承的工作时间。

2.2 轴承套磨削加工技术

研磨加工是一种新型的电解修整在线加工工艺，该工艺技术特点是精度高，工作效率高，表面加工质量好，设备简单，可加工的材料范围广。它弥补了超精磨技术和油石超精研技术的不足，并且具有以上两种技术的优点，轴承套磨削加工技术是目前技术突破的方向，同时也为轴承套圈超精密加工技术提供了良好的发展空间。

高精度轴承套圈超精密加工技术是当今工业机械发展的核心技术，电化学机械光整加工结合了电解加工和研磨两种技术，其中工件与电流正极连接，成为阳极，刀具电极连接到直流电源的负极作为阴极，刀具电极和工件之间留有适当的间隙，在加工过程中，直流电源将钝化的电解液注入空隙，电解就开始工作。工件作为阳极表面发生变化而发生溶解，同时又发生钝化作用，在工件表面形成一层氧化膜，形成的氧化膜有一定的强度和硬度，但与金属相比较软，在磨削加工中容易去除，采用电化学机械加工技术，得出最佳工艺值和表面光滑的轴承套。

3 轴套超精密加工技术的发展

3.1 轴套超精密加工技术的发展目标

随着技术和领域要求的不断提高，轴承套圈的加工技术得到了迅速的发展。但随着轴承套圈精密加工技术的出现，使得轴承套圈的生产也达到了一个新的高度。超精加工技术，虽然能实现生产高精度、复杂形状等特殊产品的现实需求，但生产速度慢从而导致生产效率低下，通过对新工艺的突破和改造，可以使该技术方案生产效率得以提高。此外，随着生产工艺的发展，加工精度也不断提高。随着社会的发展，人们在提高生产效率和生产精度的同时，对产品的要求也越来越高，科技的进步使得工厂能够将精度提高到微米甚至纳米级别，从而制造出重要的轴承组件。

关于实际监测与实现生产测量一体化的问题，在现有的研究与开发工艺技术中，由于工艺技术不完善，技术人员经验不足，致使在实际使用中浪费了大量时间。因为实际生产线上加工的工序很多，每一道工序都要经过实际检验，这样不仅浪费了大量的时间，而且还降低了工作效率，因此，技术不成熟，也会影响生产的精度，因此，实现加工测量一体化是现阶段发展的主要目标。

随着科技的发展，多种技术可以互相补充、互相融合，由此形成了一种新的复合工艺。这种方法既保留了原方法的优点，又避免了其缺点，充分做到扬长避短。该工艺将双电解磨削加工技术与电化加工技术相结合，弥补了易磨损、易堵塞的缺点，同时保证了产品的高精度、高质量。

信息化、数据化和网络化相融合，互联网的应用范围越来越广，随着人们对轴承套圈生产加工的要求逐步提高，网络技术不断发展，人们开始建立数字化、信息化、网络化系统，通过智能化、自动化的方式减少生产线对工人的经验依赖，也可以根据网络系统加工的实现，满足对生产精度的要求来制定加工方案。

3.2 轴套超精密加工技术发展的国际趋势

轴承关键零件的超精密加工技术已达到一定的水平，作为精密加工的基础，多工艺同时进行超精密加工十分重要，尽管我国在这方面已取得了很大的进展，但与欧美等国家相比，仍有较大的差距，而且国外的许多设备和技术对我国进行了封锁，因此，要进一步加强超精密加工技术的研究与发展，必须加强这方面的工作。伴随着中国经济的发展，以及人民生活水平的不断提高，对加工精度、质量、效率、成本以及批量生产的统一要求越来越高，并逐步进入到纳米级加工精确阶段，同时，精确与超精密生产技术在民用产品中广泛应用，例如汽车制造、电脑、光碟等，都与超精密制造技术紧密相关，相对于高精度、高质量和高效率，超精密研磨技术的发展已进入瓶颈期，很难继续快速发展。

精密加工技术与轴承套圈加工技术的发展也有关联，对比国内外发展现状，发现处于领先地位的是美国、英国、日本。在上个世纪50年代末，由于科技进步的需要，美国超精密切削技术先发制人并且开发出了相应的气动轴承、主轴精密机床。Klanfield的精密工程研究在英国也享有很高的声誉，比如奈米加工中心可以进行超精磨。英美对超精密加工技术的研究起步较早，但日本利用声、光、像技术，在办公设备中的小型电子、光学零件的超精密加工技术，已超过美国，成为当今超精密加工技术发展最快的国家。

4 结语

随着现代化科学技术的快速发展以及国防建设、航空建设等领域的急切需求，促使了人们开始对轴承套圈这一生产技术进行研究和改进。通过改进的方法满足社会发展需求，解决以往常用轴承套圈加工技术中存在的缺陷，从而为后期发展提供良好空间。现有技术能使轴承套圈技术得到很好的发展，把它的优异效果充分展示出来，提高精确度和效率，满足现阶段用户的要求。