3.1?質(zhì)量控制指標(biāo)和方法

在保證鋼球滿足GB/T308標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸及尺寸精度、熱處理硬度和金相組織等的基礎(chǔ)上，還需要加強(qiáng)如下質(zhì)量的控制。

3.1.1 鋼球波紋度的檢測和控制

鋼球波紋度的概念在GB/T308標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)規(guī)定，但就其檢測方法和技術(shù)指標(biāo)一直沒有統(tǒng)一的認(rèn)識，但在鋼球的尺寸精度、球形誤差等指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對影響鋼球在軸承套圈中周期運動和瞬間運動軌跡的波紋度，應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)測評價。

對于鋼球波紋度的成因，也曾經(jīng)討論過多次，同樣沒有統(tǒng)一的認(rèn)識，從波紋度概念，參照磨削加工原理來理解，由于鋼球成員加工過程運動的復(fù)雜性，鋼球的波紋度成因雖然復(fù)雜和表述困難，但有一點是可以確定的，即鋼球的波紋度是由于鋼球加工過程中周期性（或隨機(jī)）不均勻切削造成的。能夠造成鋼球周期性不均勻切削的原理分析如下。

(1)加工機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)精度，徑向跳動及端面跳動過大，鋼球在板溝中受力不均，造成鋼球切削不均勻，并且是周期性的，雖然在以后的切削過程中會逐步改善，但這種不均勻會保留到成品、

(2)研磨板溝道與主軸同心度差，造成切削不均勻。

(3)對于臥式機(jī)床，由于轉(zhuǎn)動板與固定板同軸度的偏離，造成切削不均勻。

(4)研磨板硬度和組織不均勻，造成周期性切削不均勻。

(5)研磨板加工溝道與定位孔同軸度不好。

(6)機(jī)床振動及外來的振動引起切削不均勻。

以上所表述的加工切削不均勻，由于鋼球加工過程是不斷地在修正加工基準(zhǔn)、板溝、吻合度、包絡(luò)圓的切削過程，每一次的切削不均勻都會在以后的加工過程中得以改善，甚至得意修正，但接近加工完成的鋼球，這些切削不均勻一定會保留到成品鋼球中。所以這也是鋼球波紋度呈現(xiàn)比較大的隨機(jī)性偏離理想球形而不是完全像直徑磨削那樣呈現(xiàn)周期性的原因，也給鋼球波紋度的檢測和分析造成了困難。

對于鋼球制造過程中波紋度的檢測與控制，在鋼球加工機(jī)床和加工環(huán)境確定的情況下，機(jī)床主軸精度，周邊的振動源，機(jī)床的布局比較難以改變。但一定要做好可以控制的工作，(1)研磨板溝道加工保證溝道與定位孔的同軸度，(2)保證研磨板調(diào)整滿足徑跳和端跳滿足工藝要求，并且加工過程不變化，(3)使用質(zhì)量好的研磨板，同時，(4)盡量去除機(jī)床周邊的振動源，(5)設(shè)定的工藝參數(shù)應(yīng)避開引起機(jī)床共振，(6)向鋼球加工裝備制造廠提出設(shè)備精度要求。

3.1.2 鋼球尺寸穩(wěn)定性

鋼球尺寸穩(wěn)定性與熱處理殘余奧氏體的含量直接相關(guān)，直接影響軸承裝配精度，經(jīng)過貯存、使用過程中軸承精度的變化。應(yīng)該納入鋼球質(zhì)量控制的一個重要指標(biāo)。

鋼球尺寸穩(wěn)定性用加速試驗鋼球尺寸變化率來評定，計算方法為：

鋼球尺寸變化率= (試驗后球平均直徑 – 試驗前球平均直徑)/試驗前球平均直徑。

控制指標(biāo)(max)：5 × 10^-4

3.1.3 鋼球表面強(qiáng)化表面應(yīng)力

目前鋼球表面強(qiáng)化較多企業(yè)用測量硬度梯度來控制，部分企業(yè)采用表面應(yīng)力控制強(qiáng)化工藝，就鋼球表面強(qiáng)化的目的，一般認(rèn)為是為了提高表面硬度，其實鋼球表面強(qiáng)化的主要目的是在鋼球表面形成壓應(yīng)力狀態(tài)，提高鋼球的接觸疲勞壽命，那么，鋼球表面強(qiáng)化的控制指標(biāo)就應(yīng)該是表面應(yīng)力，用硬度指標(biāo)來控制是不合理的，容易造成過度強(qiáng)化和欠強(qiáng)化，雖然很多鋼球企業(yè)不具備X射線應(yīng)力分析儀檢測設(shè)備，但需要加強(qiáng)鋼球表面強(qiáng)化表面應(yīng)力檢測和分析，依據(jù)鋼球表面應(yīng)力確定每種規(guī)格的鋼球表面強(qiáng)化工藝。每個規(guī)格鋼球具體的表面殘余應(yīng)力控制指標(biāo)需要結(jié)合壽命試驗結(jié)果確定，但是一般應(yīng)該控制在接近1500MPa以下。

3.1.4 鋼球表面磕碰痕

一般鋼球制造企業(yè)在鋼球表面缺陷控制方面非常重視鋼球表面啃傷、擦劃傷等，但是由于鋼球在輸球、搬運、清洗、檢查等過程中造成的磕碰痕還沒有引起足夠的重視，這些磕碰痕在很多情況下目視難以發(fā)現(xiàn)，尺寸和球形誤差檢測也不一定能夠檢測到，但是鋼球的表面已經(jīng)造成了缺陷，甚至是組織的改變，對軸承性能一定會造成影響。

所以需要在鋼球卸球、加工、運輸、清洗、檢查等所有環(huán)節(jié)，盡力減少磕碰的發(fā)生。

3.2?工藝裝備

3.2.1 專線專業(yè)化鋼球制造線

隨著鋼球生產(chǎn)量的加大，以及工廠專業(yè)制造理念的形成，已經(jīng)具備了專線生產(chǎn)單一規(guī)格鋼球的條件，就要求鋼球加工裝備專線專業(yè)化，如果用通用的機(jī)床進(jìn)行配置，勢必造成加工能力浪費，提高能耗，損失加工效率。這就需要鋼球廠在設(shè)計生產(chǎn)線時做好專線鋼球規(guī)格的規(guī)劃，提出生產(chǎn)目標(biāo)和要求，鋼球加工裝備制造廠根據(jù)鋼球廠的生產(chǎn)目標(biāo)和要求設(shè)計專線，包括機(jī)床配置、機(jī)床型號、機(jī)床功率、工裝模具等，達(dá)到最大限度的發(fā)揮機(jī)床的加工能力，加工效率，加工精度，專線的穩(wěn)定性，最大限度的降低能耗和生產(chǎn)成本。

3.2.2 工藝裝備數(shù)控化與自動控制

鋼球加工設(shè)備近年來改進(jìn)和進(jìn)步很大，對提高鋼球質(zhì)量水平發(fā)揮了極大地作用，但隨著鋼球質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性要求的提高。需要更加穩(wěn)定可靠的加工系統(tǒng)，將人為因素降到最低，目前鋼球加工設(shè)備在自動控制方面還有待提高和進(jìn)步。

鋼球加工設(shè)備的數(shù)控化需要從加載方式、主軸系統(tǒng)、控制參數(shù)、機(jī)床布局進(jìn)行整體設(shè)計，避免在現(xiàn)有基礎(chǔ)上的添加功能，應(yīng)該以全新的理念創(chuàng)新的思維滿足鋼球加工工藝的實現(xiàn)、

3.2.3 工藝過程連線裝備

目前鋼球加工過程一般認(rèn)為單機(jī)操作為主，工藝過程設(shè)備比較缺乏，為了保證鋼球的加工效率和質(zhì)量，需要開發(fā)工藝過程中的連線設(shè)備，包括智能傳輸設(shè)備，清洗烘干設(shè)備，質(zhì)量檢查設(shè)備等。
（未完待續(xù)）