Precision bearing heat treatment process
Стремительное развитие времени требует, чтобы производство техники становилось все более совершенным. В обеспечении производства оборудования подшипники сыграли очень важную роль. Подшипники являются важной частью современных машин и оборудования. Его основная функция — поддерживать механическое вращающееся тело, уменьшать коэффициент трения при его движении и обеспечивать точность его вращения.
Когда дело доходит до усовершенствования, следует упомянуть прецизионные подшипники в подшипнике. По стандартам классификации ISO прецизионные подшипники делятся на: P0, P6, P5, P4, P2. Классы повышаются последовательно, где P0 — обычная точность, а все остальные классы — уровень точности. Конечно, разные стандарты классификации, один и тот же тип подшипников, методы их классификации разные, но смысл один и тот же. Для работы прецизионного подшипника требуется, чтобы вращающееся тело имело высокую точность биения, высокую скорость вращения и небольшое трение и изменения трения.
Прежде чем приступить к этой теме, знаете ли вы, как отличить прецизионные подшипники от обычных подшипников? Далее давайте дадим вам несколько ответов по этому поводу.
Разница между прецизионными подшипниками и обычными подшипниками:
1. Требования к размерам разные, а размерное отклонение (внутренний диаметр, внешний диаметр, эллипс и т. д.) изделий с высокими классами точности меньше значения, требуемого для изделий с низкими классами точности;
2. Требуемые значения точности вращения разные. Точность вращения изделий с высокими классами точности (внутреннее радиальное биение, наружное радиальное биение, торцовое биение и т.п.) строже требуемых значений для изделий с низкими классами точности;
3. Требуемые значения формы и качества поверхности различны. Форма и качество поверхности (шероховатость поверхности дорожки качения или канавки, круговое отклонение, отклонение канавки и т. д.) изделий с высокой степенью точности ниже, чем класс точности. Требования к продукту должны быть строгими;
4. Свойства материала изделий особо высоких классов точности более выгодны, чем у изделий общего класса точности. Теперь, когда мы можем отличить прецизионные подшипники от обычных, давайте быстро углубимся в эту тему и рассмотрим процесс термообработки прецизионных подшипников.
Процесс термообработки прецизионных подшипников
Предварительная термическая обработка:
1. Нормализация: Нормализация, также известная как нормализация, заключается в нагреве заготовки до Ac3 (Ac относится к конечной температуре, при которой весь свободный феррит превращается в аустенит во время нагрева, обычно от 727*C до 912°C) или Acm ( Acm — это линия критической температуры для полной аустенизации заэвтектоидной стали при реальном нагреве) выше 30–50 °C, после выдержки в течение определенного периода времени выньте ее из печи или распылите воду, распылите или продуйте для охлаждения. Процесс термообработки металла. . Ожидается, что измельчение зерна и распределение карбидов будет равномерным. Параметры: Температура нормализации разных компонентов немного отличается.
2. Сфероидизирующий отжиг. Его основная цель — снизить твердость, улучшить обрабатываемость и подготовиться к будущей закалке. Этот процесс способствует обработке и резке пластика, а также может улучшить механическую прочность.
Окончательная термическая обработка:
1. Закалка. Закалка заключается в нагреве сырья до температуры аустенизации и выдерживании его в течение необходимого периода времени. Затем его быстро охлаждают для получения структуры с более высокой твердостью и прочностью, чем исходная, с целью улучшения механических свойств материала и увеличения долговечности материала. Например, сталь 45, исходная структура — феррит + перлит, мартенсит получается после закалки, а прочность и твердость удваиваются.
2. Холодная обработка: остаточный аустенит, который не был полностью преобразован в процессе закалки, продолжает превращаться в мартенсит, что может не только улучшить стабильность размеров деталей, но также немного повысить твердость и устойчивость деталей к ржавчине. Но это снизит вязкость подшипниковой стали. Иногда для экономии бракованных изделий за счет уменьшения размеров при холодной обработке можно использовать принцип, что мартенсит больше объема.
3. Закалка: детали должны быть подвергнуты отпуску после закалки (или холодной обработки). Закалка может уменьшить и стабилизировать остаточное напряжение, стабилизировать структуру, избежать трещин и деформации, соответствующим образом снизить твердость и значительно улучшить ударную вязкость, так что детали смогут, наконец, получить механические свойства и стабильность размеров, обеспечивающие полную прочность и ударную вязкость.
4. Дополнительный отпуск (стабилизирующая обработка). Роль дополнительного отпуска заключается в устранении напряжения при шлифовке и дальнейшей стабилизации структуры, чтобы улучшить стабильность размеров деталей. Каждый этап термообработки прецизионных подшипников имеет первостепенное значение. Чтобы обеспечить точность подшипников, каждая деталь должна быть выполнена без потерь. Следующее, что я должен упомянуть, это метод проверки точности установки прецизионных подшипников.
Метод проверки точности установки прецизионного подшипника
После установки радиально-упорного шарикоподшипника в главный вал последовательность проверки точности установки следующая (в качестве примера возьмем обычный токарный станок с диаметром вала от 60 до 100 мм):
(1) Измерьте размер вала и отверстия под подшипник, чтобы определить точность соответствия подшипника. Требования к совпадению следующие:
Внутреннее кольцо и вал имеют посадку с натягом, натяг составляет 0 ~ +4 мкм (0 при небольшой нагрузке и высокой точности); наружное кольцо и отверстие седла подшипника имеют посадку с зазором, а зазор составляет 0 ~ + 6 мкм (но подшипник на свободном конце. При использовании радиально-упорных шарикоподшипников зазор также можно увеличить); погрешность круглости вала и поверхности отверстия седла составляет менее 2 мкм, параллельность торцевой поверхности прокладки, используемой в подшипнике, составляет менее 2 мкм, а биение внутреннего конца заплечика вала, обращенного к внешней торцевой поверхности, составляет менее 2 мкм. ; Биение буртика отверстия седла подшипника относительно оси составляет менее 4 мкм: биение внутреннего конца передней крышки инжекционного вала, обращенного к оси, составляет менее 4 мкм.
(2) Установка переднего подшипника на фиксированном конце вала.
Тщательно очистите подшипник чистым чистящим керосином. Для смазки консистентной смазкой сначала залейте в подшипник органический растворитель, содержащий 3–5 % смазки для обезжиривания и очистки, а затем с помощью шприца для смазки заполните подшипник указанной смазкой (что составляет 10–15 % пространства подшипника). объем); нагрейте подшипник, чтобы увеличить температуру на 20 ~ 30 °C, и установите подшипник на конец вала с помощью гидравлической машины; наденьте закрепительную втулку на вал и с соответствующим усилием нажмите на торцевую поверхность подшипника, чтобы обеспечить ориентацию вала; Оберните ремешок пружинного баланса на наружное кольцо подшипника и с помощью метода измерьте пусковой момент.
Имеет ли предварительная нагрузка, указанная методом проверки, сильное изменение (даже если подшипник исправен, предварительная нагрузка также может измениться из-за деформации посадки или сепаратора).
(3) Установите узел вала подшипника в отверстие седла.
Нагрейте отверстие седла, чтобы повысить температуру на 20 ~ 30 °C, и используйте постоянное легкое давление, чтобы установить узел вала подшипника в отверстие седла; отрегулируйте переднюю крышку так, чтобы величина крепления передней крышки составляла 0,02 ~ 0,05 мкм, а внешняя торцевая поверхность гнезда подшипника использовалась в качестве эталона, головка циферблатного индикатора находилась напротив поверхности шейки, а вал вращается для измерения биения, погрешность должна быть менее 10 мкм; циферблатный индикатор расположен на валу, головка индикатора прижата к внутренней поверхности отверстия заднего сиденья, а вал вращается для измерения соосности переднего и заднего отверстий корпуса подшипника.
(4) Подшипник со свободным концом выборочно размещается в положении, которое может компенсировать отклонение, и устанавливается в задней опорной позиции гнезда подшипника, чтобы максимально компенсировать отклонение от круглости и соосности между собой.
Конечно, даже если каждый освоил метод проверки точности установки прецизионных подшипников, для некоторых высокоточных импортных подшипников требования к конфигурации также очень высоки. Что касается конфигурации прецизионных подшипников, рассматривали ли вы вариант из шерстяной ткани?
Проблема с конфигурацией прецизионных подшипников
Традиционной областью применения прецизионных подшипников являются шпиндели станков. В зависимости от различных процессов к шпинделям станков предъявляются разные требования. Вообще говоря, шпиндели токарных станков используются для резки металлов на более низких скоростях и с большими режущими нагрузками. Этот тип шпинделя обычно передает крутящий момент через шкивы или шестерни. Это означает, что нагрузка на приводной конец шпинделя также достаточно велика.
Такие приложения не требуют слишком большой скорости, а наиболее важными параметрами являются жесткость и несущая способность. Очень распространенный метод — установка рядного цилиндрического роликоподшипника и двухрядного радиально-упорного шарикоподшипника на рабочем конце главного вала и в то же время использование двухрядного цилиндрического роликоподшипника на ведущем конце главного вала. . Такая конфигурация может обеспечить длительный срок службы и жесткость, обеспечивая тем самым производство высококачественных заготовок. И, с точки зрения кинематики, подшипник может работать стабильно, поскольку два типа подшипников (радиальный и осевой) соответственно несут нагрузку, приложенную к главному валу (фактически, для того, чтобы предотвратить радиально-упорный шарикоподшипник от воспринимающий радиальную нагрузку, внешний внешний диаметр имеет специальный допуск, гарантирующий, что он никогда не соприкоснется с седлом подшипника).
При проектировании шпинделей этих типов (обычно это применяется при большой нагрузке) практическое правило расположения подшипника на валу заключается в том, что расстояние между центрами передней и задней опоры должно быть в 3-3,5 раза больше внутреннего. диаметр подшипника.
Когда требуются более высокие скорости (например, высокоскоростные обрабатывающие центры или внутреннее шлифование), необходимо найти другие решения для подшипников. Очевидно, что в этих случаях необходимо немного пожертвовать жесткостью и несущей способностью. В высокоскоростных приложениях обычно используются шпиндели с прямым приводом (так называемые мотор-шпиндели), которые напрямую соединены с двигателями и/или муфтами.
Все вышесказанное посвящено термообработке прецизионных подшипников. Различное механическое оборудование предъявляет разные требования к прецизионным подшипникам. Подшипники, как важная часть современного механического оборудования, нуждаются лишь в лучшей разработке, чтобы сделать работу механического оборудования более плавной. Так называемые детали определяют успех или неудачу. Только внимание к деталям может сделать производство более эффективным, а внимание к деталям может улучшить экономическое развитие.
