2.3 提高滾動體壽命的對策

針對影響滾動體壽命的因素，組織滾動體專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、大專院校和相關企業(yè)，在實施滾動體行業(yè)“十五”科技發(fā)展規(guī)劃的基礎上，提高滾動體原材料鋼材的質(zhì)量，采用先進的滾動體熱處理工藝，控制滾動體硬度、金相顯微組織等熱加工質(zhì)量，開發(fā)高效滾動體表面強化機，探討強化機理和方法，繼續(xù)深入推廣滾動體表面強化工藝，優(yōu)化和完善滾動體加工工藝，加強滾動體表面形貌和研磨切削機理的分析研究，加強滾動體表面應力分析及相關研究。

重點進行以下與滾動體壽命密切相關的關鍵技術的聯(lián)合攻關：

（1）       提高滾動體原材料鋼材質(zhì)量及相關技術研究

（2）       滾動體熱處理工藝優(yōu)化與質(zhì)量控制研究

（3）       高效滾動體表面強化機的開發(fā)

（4）       滾動體表面強化工藝的優(yōu)化與推廣

（5）       樹脂砂輪磨研鋼球工藝的優(yōu)化與推廣

（6）       滾動體表面形貌對軸承壽命性能影響的研究

（7）       滾動體表面應力分析與研究

（8）       滾動體表面浸潤性與潤滑膜形成機理研究

（9）       滾動體表面缺陷控制理論和缺陷控制方法的研究

（10）    滾動體壽命試驗方法的探討與研究

（11）滾子凸度定量加工工藝研究

3、提高滾子公差等級，降低滾子振動

    球軸承的減振降噪，經(jīng)過軸承行業(yè)“九五”技術攻關，取得了明顯效果。滾子軸承的減振降噪，首先在電機行業(yè)，繼而在汽車等行業(yè)要求越來越嚴格，也越來越迫切。但與球軸承相比，滾子軸承的減振降噪工作一直比較薄弱，質(zhì)量水平一直在低水平徘徊，與國外名牌產(chǎn)品差距較大，在2000年以來國家軸承質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心完成的圓錐滾子軸承振動檢測試驗中，2000年共抽查20個型號，振動合格率55％，2001年共抽查20個型號，振動合格率70％，2002年共抽查14個型號，振動合格率64％，但振動加速度和振動速度在Z、Z1組、V組，與國外SKF產(chǎn)品相比，振動加速度差一級，振動速度差二級。滾子精度國內(nèi)普遍在Ⅲ級水平，部分Ⅱ級，國外滾子公差等級在0級、Ⅰ級，國內(nèi)滾子精度與國外至少差二級，在滾子制造技術，保證工藝穩(wěn)定性、提高滾子精度等方面仍需作大量的工作。

3.1 國內(nèi)滾子制造存在的主要問題及與國外先進水平的差距

3.1.1 滾子產(chǎn)品設計和工藝編制

我國在滾子設計、工裝設計、工藝編制和檢測規(guī)程等方面，受線性思維模式的束縛，在設計思想和設計理念上存在差距，缺乏創(chuàng)新求變的意識、認真細致的研究和系統(tǒng)的綜合分析，滾子產(chǎn)品的設計基本停留在50～60年代水平，同時設備、工裝、原材料、管理水平、工序質(zhì)量控制能力和傳統(tǒng)習慣的制約導致滾子生產(chǎn)工藝路線長，加工留量大，加工遍數(shù)多，輔助工序多，上下料次數(shù)多。許多企業(yè)設計標準、磨削規(guī)范多年不變，工裝工具多年沒有改進。造成產(chǎn)品設計相對落后，原材料浪費，生產(chǎn)成本增加，工藝合理性差。

3.1.2 滾子制造裝備

國內(nèi)滾子滾針的裝備與工藝水平是軸承行業(yè)最落后的，基本上是50～60年代水平，直徑φ24mm以下的圓柱、圓錐和調(diào)心滾子的毛坯成型基本上仍采用普通的Z31-25、Z31-13冷鐓機，采用盤料或直條料，由于是開式切料，切料變形大，一次成型形位公差和尺寸大，外觀質(zhì)量差，也有廠家采用普通壓力機成型和采用單軸或多軸自動車床車削成型。而國外使用高速雙擊冷鐓機，封閉切料，原材料為盤料或棒料，國內(nèi)盤料直徑在φ10mm以下，國外在φ21mm以下。

圓錐滾子外徑磨削加工工藝裝備國內(nèi)普遍采用M1080和XF004圓錐滾子專用磨床。磨床參數(shù)與國外設備的對比如表1所示。

國外圓錐滾子外徑采用高速高精度全自動磨床，如德國MODLER公司生產(chǎn)的粗磨外徑的MT85/VS和精磨外徑的MT85/LS磨床。

表1 國內(nèi)外圓錐滾子磨床技術參數(shù)對比

圓柱滾子外徑磨加工設備提高較大，國產(chǎn)MGT10100、MGT1050無心磨床基本滿足圓柱滾子生產(chǎn)要求，但圓柱滾子終磨端面磨加工設備和精研加工設備無法滿足要求，尤其在端面圓跳動、表面粗糙度難以達到Ⅰ級滾子標準。

調(diào)心滾子外徑磨加工設備，新鄉(xiāng)日升公司和無錫機床廠生產(chǎn)的3M4020、3M6825、3M6850外徑磨床，加工幾何精度和尺寸精度與國外設備接近，但支承方式不同，國內(nèi)為固定支承，國外為浮動支承。

在滾子外徑超精加工方面，需進一步完善和優(yōu)化超精導輥的設計及對數(shù)曲線超精導輥磨床的開發(fā)。目前洛軸所、瓦軸、洛軸已作了大量工作，但仍需完善。

急需提高國內(nèi)的裝備水平。

3.1.3 檢測儀器和檢測方法

目前國內(nèi)檢測儀器相對落后，質(zhì)量管理理念和方法還很原始，在質(zhì)量管理、質(zhì)量檢驗、質(zhì)量控制上，主要依靠事后把關檢驗，大部分專職檢驗人員采取傳統(tǒng)的檢驗手段和方法進行質(zhì)量把關，合格品是檢驗出來的，而不是控制出來的。檢測儀器和檢測技術不具備信息化條件，造成生產(chǎn)過程中質(zhì)量信息反饋滯后，質(zhì)量信息不真實甚至丟失，無法實現(xiàn)質(zhì)量的預防控制。

3.2 影響滾子振動與噪聲的主要因素

（1）   滾子表面粗糙度

（2）   滾子表面波紋度

（3）   滾子圓度

（4）   滾子批直徑變動量

（5）   滾子表面形貌特征

（6）   圓錐滾子球基面擺差

3.3 滾子軸承減振降噪的對策

我國滾子在質(zhì)量水平、工藝水平、裝備水平和檢測手段等方面與國外先進水平相比，仍有很大差距，隨著對滾子軸承高精度、長壽命、低噪聲和高可靠性要求的越來越高，需要根據(jù)目前國內(nèi)滾子的質(zhì)量水平，逐項與國際先進水平對比，制訂相關對策，就關鍵技術組織聯(lián)合攻關，加大創(chuàng)新力度，加快專業(yè)化組織結構調(diào)整，盡快培育一批具有一定規(guī)模的專業(yè)化滾子生產(chǎn)骨干企業(yè)，進行技術結構調(diào)整，促進技術進步，加大技術創(chuàng)新和投入力度，開展?jié)L子專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、大專院校進行以及裝備、檢測儀器、原材料、磨料磨具、工裝等相關企業(yè)的科技攻關合作，推廣新工藝、新技術、新裝備、先進的管理方法，完善和推廣滾子聯(lián)線加工工藝、對數(shù)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，開發(fā)高效精密滾子加工裝備，使裝備水平接近國外水平，力爭通過“十五”技術攻關達到以下目標：

（1）       滾子公差等級：精密滾子達到Ⅰ級，穩(wěn)定批量達到Ⅱ級。

（2）       進行滾子標準化工作，包括設計標準化、工藝標準化、工裝標準化。

（3） 滾子專業(yè)化生產(chǎn)滾子覆蓋率達到50％，凸度化率70％，外徑超精普及率50％，球基面無磁磨削普及率60％，圓錐滾子公差等級Ⅱ級以上達到60％，圓柱滾子公差等級Ⅱ級以上達到75％，滾針G2級以上達到60％。

（4） 解決滾子關鍵制造技術，大幅度提高滾子整體質(zhì)量水平。

3.4 滾子“十五”技術攻關建議方向和項目

根據(jù)國內(nèi)滾子制造水平和條件，建議組織滾子制造企業(yè)和相關企業(yè)進行以下關鍵技術的聯(lián)合攻關。

3.4.1 工藝技術

（1）       滾子及工裝設計系統(tǒng)技術的開發(fā)

（2）       滾子工藝系統(tǒng)技術的開發(fā)

（3）       Ⅰ級Ⅱ級滾子批量加工工藝開發(fā)和穩(wěn)定

（4）       滾子聯(lián)線加工技術的開發(fā)

（5）       滾子對數(shù)曲線加工工藝的研究

（6）       滾子表面光飾和噴丸工藝技術的推廣

（7）       滾子可控熱處理工藝的推廣

（8）       滾子凸度工藝的對比分析

（9）       滾子表面強化技術的研究

（10）   滾子表面形貌對滾子軸承性能的影響分析

（11）   滾子振動的對比分析研究

3.4 2裝備技術

（12）   高速高精度冷鐓機的開發(fā)

（13）   高速精密圓錐滾子專用無心磨床的開發(fā)

（14）   R300～R600圓錐滾子球基面磨床的開發(fā)

（15）   精密雙端面磨床的開發(fā)

（16）   精密端面超精機的開發(fā)

（17）   調(diào)心滾子球形端面磨床的開發(fā)

（18）   調(diào)心滾子外徑超精機的開發(fā)

（19）   滾子凸度超精機及工藝技術的開發(fā)

（20）   滾子對數(shù)曲線超精導輥磨床的開發(fā)

3.4.3檢測技術與標準

（21）   滾子質(zhì)量保證系統(tǒng)技術開發(fā)

（22）   滾子檢驗標準的統(tǒng)一和宣貫

（23）   滾子先進質(zhì)量管理體系的推廣

（24）   滾子在線檢測技術和網(wǎng)絡化技術的開發(fā)

（25）   滾子渦流探傷儀的開發(fā)

（26）   滾子外觀儀的開發(fā)

（27）   滾子凸度測量儀的開發(fā)

3.4.4 相關技術

（28）   新型模具材料的開發(fā)

（29）   新型磨削液的開發(fā)

（30）   滾子清洗退磁干燥涂油聯(lián)線設備的開發(fā)

（31）   滾子高效光飾機的開發(fā)

（32）   滾子表面強化機的開發(fā)

（33）   滾子高效噴丸處理機床的開發(fā)

4 總結

我國滾動體在質(zhì)量水平、工藝水平、裝備水平和檢測手段等方面與國外先進水平相比，仍有差距，隨著對滾動軸承高精度、長壽命、低噪聲和高可靠性要求的越來越高，需要根據(jù)目前國內(nèi)滾動體的質(zhì)量水平，逐項與國際先進水平對比，制訂相關對策，就關鍵技術組織聯(lián)合攻關，加大創(chuàng)新力度，加快專業(yè)化組織結構調(diào)整，盡快培育一批具有一定規(guī)模的專業(yè)化滾動體生產(chǎn)骨干企業(yè)，解決滾動體關鍵制造技術，大幅度提高滾動體整體質(zhì)量水平，為實現(xiàn)滾動軸承減振降噪提高壽命的目標做出貢獻。