1.前言

　　作為整個工業基礎的機械制造業，正在朝著高精度、高效率、智能化和柔性化的方向發展。磨削、超精研加工(簡稱“磨超加工”)往往是機械產品的終極加工環節，其機械加工的好壞直接影響到產品的質量和性能。作為機械工業基礎件之一軸承的生產中，套圈的磨超加工是決定套圈零件乃至整個軸承精度的主要環節，其中滾動表面的磨超加工，則又是影響軸承壽命以及軸承減振降噪的主要環節。因此，歷來磨超加工都是軸承制造技術領域的關鍵技術和核心技術。

　　國外軸承工業，60年代已形成一個穩定的套圈磨超加工工藝流程及基本方法，即：雙端面磨削——無心外圓磨削——滾道切入無心磨削——滾道超精研加工。除了結構特殊的軸承，需要附加若干工序外，大量生產的套圈均是按這一流程加工的。幾十年來，工藝流程未出現根本性的變化，但是這并不意味著軸承制造技術沒有發展。簡要地說，60年代只是建立和發展“雙端面——無心外圓——切入磨——超精研”這一工藝流程，并相應誕生了成系列的切入無心磨床和超精研機床，零件加工精度達到3～5um，單件加工時間13～18s(中小型尺寸)。70年代則主要是以應用60m/s高速磨削、控制力磨削技術及控制力磨床大量采用，以集成電路為特征的電子控制技術的數字控制技術被大量采用，從而提高了磨床及工藝的穩定性，零件加工精度達到1～3um，零件加工時間10～12s。80年代以來，工藝及設備的加工精度已不是問題，主要發展方向是在穩定質量的前提下，追求更高的效率，調整更方便以及制造系統的數控化和自動化。

　　2.軸承套圈的磨削加工

　　在軸承生產中，磨削加工勞動量約占總勞動量的60％，所用磨床數量也占全部金屬切削機床的60％左右，磨削加工的成本占整個軸承成本的15％以上。對于高精度軸承，磨削加工的這些比例更大。另外，磨削加工又是整個加工過程中最復雜，對其了解至今仍是最不充分的一個環節。這個復雜性表現在：所要求的性能指標更多、精度更高；加工成形機理更復雜，影響加工精度的因素眾多；加工參數在線檢測困難。因此，對于軸承生產中關鍵工序之一的磨削加工，如何采用新工藝，新技術，以高精度、高效率、低成本地完成磨削過程，便是磨削加工的主要任務。

　　2.1高速磨削技術

　　高速磨削能實現現代制造技術追求的兩大目標提高產品質量和勞動效率。實踐證明：若將磨削速度由35m/s提高到50～60m/s時，一般生產效率可提高30％～60％，對砂輪的耐用度提高約0.7～1倍，工件表面粗糙度參數值降低50％左右。

　　一般磨削速度達到45m/s以上稱為高速磨削。國內以我所八十年代研制的ZYS—811全自動軸承內圓磨床為代表，率先在國內軸承行業套圈磨削加工中應用高速磨削技術，配套成功研制了高剛度、高轉速、大功率電主軸及高速砂輪。而國內外高速磨削早已廣泛應用，并隨著廣泛采用高磨削比,高耐用度的超硬磨料如CBN，砂輪磨削速度已達80～120m/s，甚至更高。如：德國Mikrosa、日本KOYO公司的無心磨床，日本TOYO公司的軸承內圓磨床等，外表面磨削砂輪線速度達120m/s，內表面磨削線速度達60m/s～80m/s。

　　增大砂輪驅動(傳動)系統的功率和提高機床的剛性，是實現高速磨削一條重要措施，而其中高速主軸單元是高速磨床最為關鍵的部件。在高速磨削中，砂輪除應具有足夠的強度外，還需要保證具有良好的磨削性能，才能獲得高磨效果。另外，冷卻裝置也是實現高速磨削不可缺少的裝置之一。

　　2.2CBN砂輪磨削技術

　　立方氮化硼磨料簡稱CBN磨料，由其制造的砂輪稱為CBN砂輪，其主要具有下列特征：⑴硬度高，導熱率高，熱穩定性好，可承受1300～1500℃高溫。⑵耐用性高，磨耗小，磨削比可達4000～10000(磨削比是指磨削過程去除工件材料量與砂輪磨損量的比值)而普通剛玉砂輪僅為50～80。⑶磨削力小，磨削熱小，加工工件應力小，表層應力薄或沒有。⑷輔助時間(修整砂輪、更換砂輪)大大減少。

　　對我國軸承行業來說，利用CBN進行套圈磨削加工是種新的加工技術，應用前景非常廣闊，但需要研究解決下列技術：CBN砂輪的制造技術、修整技術、專用軸承磨床和磨削冷卻液等。

　　由于CBN砂輪具有良好的加工特點，利用CBN砂輪進行軸承套圈磨削國外早已進行了研制并應用于生產中，并稱其為“生產加工技術的一場大革命”。從1982年以來，CBN砂輪在日本已大批應用，并且高速增長。