So bearbeiten Sie Lager mit höchster Präzision

Was ist Ultrapräzisionsschleifen?
Beim Ultrapräzisionsschleifen handelt es sich um eine Art Vorschubbewegung zum Erreichen eines Mikroschleifens in einem Endbearbeitungsprozess. Die Oberfläche wird vor der Ultrapräzisionsbearbeitung im Allgemeinen präzise gedreht und geschliffen.

Konkret bedeutet dies, dass bei guten Schmier- und Kühlbedingungen mit einem feinkörnigen Schleifmittel (Schleifmittel) ein geringer Druck auf das Werkstück ausgeübt wird und das trockene Werkstück in vertikaler Rotationsrichtung mit einer bestimmten Geschwindigkeit rotiert, um eine schnelle und kurze Hin- und Herbewegung des Werkstücks im Rahmen einer Feinbearbeitungsmethode zu erreichen.

Ultrapräzisionsschleifen ist ein traditionelles Bearbeitungsverfahren, bei dem mit hochfrequenten kleinen Schwingungen eines Schleifsteins geschliffen wird, um die Oberflächenqualität des Werkstücks zu verbessern. Es wird in vielen Branchen wie Lagern, Automobilen, Hydraulik und Pneumatik, insbesondere in der Lagerindustrie, häufig eingesetzt. Derzeit ist es das wichtigste Endbearbeitungsverfahren für die innere Arbeitsfläche von Lagern.

Was ist Ultrapräzisionsbearbeitung von Lagern?

Das Superfinishing von Lagern, auch Superfinishing genannt, ist ein Mikroschleifverfahren. Bei hochpräzisen Lagern müssen normalerweise die Ringrollfläche und die Arbeitsfläche des Rollkörpers ultrafinishing sein.
Bei der Ultrafinish-Bearbeitung kommen unterschiedliche Bearbeitungsgeräte zum Einsatz und die Bearbeitungsprinzipien sind nicht dieselben. Um die Anforderungen an die geometrische Genauigkeit und die Oberflächenqualität zu erreichen, müssen Geräte, Werkzeuge, Schleifsteine, Schleifflüssigkeiten und sogar der Zustand der tragenden Schleifteile berücksichtigt werden.

Moresuperhard bietet ein komplettes Sortiment an Schleifscheiben für Innen- und Außenschleifen, spitzenloses Schleifen, Superfinish und Läppen sowie Diamant- und CBN-Abrichtwerkzeuge zum Schleifen von Lagerringen und Profilscheiben.

Welche Rolle spielt die Ultrapräzisionsbearbeitung von Lagern?

Im Herstellungsprozess von Wälzlagern steht am Ende des Prozesses die Bearbeitung der ultrapräzisen Lagerringe. Sie dient der Reduzierung oder Beseitigung von durch Schleifen entstandenen Kreisabweichungen, der Korrektur von Kanalformfehlern, der Verfeinerung der Oberflächenrauheit, der Verbesserung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften, der Reduzierung von Vibrationen und Geräuschen der Lageroberfläche sowie der Verbesserung der Lagerlebensdauer und spielt eine wichtige Rolle, und zwar im Einzelnen wie folgt:
1. Kann den Welligkeitsgrad effektiv reduzieren.
Um sicherzustellen, dass der Schleifstein beim Feinschleifen immer auf die Spitze einwirkt und nicht mit der Mulde in Kontakt kommt, ist der Kontaktbogen zwischen Schleifstein und Werkstück größer oder gleich der Wellenlänge der Oberflächenwelligkeit des Werkstücks. Auf diese Weise ist der Kontaktdruck der Spitze größer und die konvexe Spitze wird entfernt, wodurch die Welligkeit verringert wird.
2. Verbessern Sie den Rillenformfehler der Kugellagerlaufbahn.
Durch höchste Präzision kann der Rillenformfehler von etwa 30 % der Laufbahn effektiv verbessert werden.
3. Es kann Druckspannung auf der superverfeinerten Oberfläche erzeugen.
Beim Superfinish-Verfahren erfolgt die hauptsächliche Kaltverformung durch plastische Verformung, so dass sich nach dem Superfinish an der Oberfläche des Werkstücks Druckeigenspannungen bilden.

4. Es kann die Kontaktfläche der Arbeitsfläche des Rings vergrößern.

Nach dem hochpräzisen Schleifen kann die Kontaktstützfläche der Arbeitsfläche des Lagerrings von 15 %- 40 % auf 80 % – 95 % erhöht werden.

Analyse des Ultrapräzisionsbearbeitungsprozesses von Lagern

Die Ultrapräzisionsbearbeitung von Lagern kann im Allgemeinen in drei Phasen unterteilt werden:

1. Schneiden

Wenn die Oberfläche des Schleifsteins und die raue konvexe Spitze der Laufbahnoberfläche in Kontakt kommen, ist die Kraft auf die Flächeneinheit aufgrund der kleinen Kontaktfläche groß. Unter einem bestimmten Druck wird der Schleifstein zunächst dem „Rückwärtsschneideffekt“ des Lagerwerkstücks ausgesetzt, sodass ein Teil der Schleifsteinoberfläche abgeschliffen und gebrochen wird und neue scharfe Schleifmittel und Kanten freigelegt werden. Gleichzeitig wird die konvexe Spitze der Oberfläche des Lagerwerkstücks schnell geschnitten, und die konvexe Spitze und die Schleifverschlechterungsschicht auf der Oberfläche des Lagerwerkstücks werden durch die Wirkung des Schneidens und Rückwärtsschneidens entfernt. Diese Phase wird als Schneidphase bezeichnet, in der der größte Teil der Metallzugabe entfernt wird.

2. Die Schneidphase der Lagerhälfte

Im weiteren Bearbeitungsverlauf wird die Oberfläche des Lagerwerkstücks stufenweise plangeschliffen.

Dabei vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen Schleifstein und Werkstückoberfläche, der Druck pro Flächeneinheit verringert sich, die Schnitttiefe nimmt ab und die Schneidfähigkeit lässt nach.

Gleichzeitig werden die Poren auf der Oberfläche des Schleifsteins verstopft und der Schleifstein befindet sich in einem halbschneidenden Zustand. Diese Phase wird als Halbschneidephase der Lagerbearbeitung bezeichnet, bei der die Schneidspuren auf der Oberfläche des Lagerwerkstücks flacher werden und ein dunklerer Glanz erscheint.

3. Lager fertigstellen
Diese Phase kann in zwei Schritte unterteilt werden: Der eine ist die Schleifübergangsphase; der zweite ist das Schleifen nach dem Stoppen des Schneidens.

Schleifübergangsphase:

Die Schleifpartikel werden reduziert, die Schleifkante wird geschliffen, Oxidsplitter beginnen sich in den Zwischenräumen des Schleifsteins festzusetzen und das Schleifpulver verstopft die Poren des Schleifsteins, sodass die Schleifpartikel nur noch schwach schneiden können. Dies wird durch Extrusion und Polieren begleitet, wodurch die Oberflächenrauheit des Werkstücks schnell reduziert wird und sich an der Oberfläche des Schleifsteins schwarze Oxidsplitter ablagern.

Stoppen Sie das Schneiden und Schleifen:

Wenn die Reibung zwischen Ölstein und Werkstück glatt ist, die Kontaktfläche stark zunimmt und der Druck abnimmt, kann das Schleifmittel den Ölfilm nicht durchdringen und das Werkstück berühren. Wenn der Druck des Ölfilms auf der Auflagefläche und der Druck des Schleifsteins ausgeglichen sind, schwimmt der Schleifstein. Während der Bildung des Ölfilms hat er zu diesem Zeitpunkt keine Schneidwirkung. Diese Phase ist einzigartig für das Ultrafinishing.