[發(fā)明專利]G3級(jí)氮化硅球加工工藝

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710014442.1
• 申請(qǐng)日: 2007-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN101049676A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王作山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東東阿鋼球集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B24B11/00
• 分類號(hào): B24B11/00;C09K3/14
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王吉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軸承用氮化硅球及特殊用途氮化硅球的加工工藝，具體地說是一種G3級(jí)直徑小于φ16mm氮化硅陶瓷球加工工藝。

背景技術(shù)

我們知道，目前軸承及特殊用途的鋼球一般均為軸承鋼制造，隨著技術(shù)水平的發(fā)展，軸承鋼的一些不適應(yīng)的缺點(diǎn)也隨之暴漏出來，如耐高溫性能差、易磁化、不絕緣、對(duì)潤滑要求高、自重大等。而陶瓷球具有剛性高、高速化、壽命長、低發(fā)熱、耐腐蝕、無磁性、絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)，是未來發(fā)展方向。

陶瓷球的加工是陶瓷球軸承的關(guān)鍵，其加工精度和質(zhì)量直接影響軸承的精度和壽命。

目前最適合軸承及特殊用途所用的陶瓷材料是氮化硅，氮化硅球的磨削機(jī)理與軸承鋼材質(zhì)鋼球的磨削機(jī)理基本相同，但是由于氮化硅具有高硬度、高耐磨等特點(diǎn)與鋼材的性能存在較大差異，所以在機(jī)械加工中磨削工具、加工系數(shù)、研磨混合劑等均有相當(dāng)大的差別，各工序?qū)τ谀チ系牧６取⒎N類、形狀、數(shù)量、強(qiáng)度、破碎特性等要求均有所不同，只有與相應(yīng)加工工序相協(xié)調(diào)的磨料和研磨介質(zhì)的配比量，才能得到理想的磨料液膜，獲得理想的磨削速度和表面質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡單、制作方便、加工精度能達(dá)到G3級(jí)的氮化硅陶瓷球加工工藝。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種G3級(jí)氮化硅球加工工藝，包括以下步驟：

a.消除毛坯工件內(nèi)應(yīng)力；

b.粗磨；將步驟a中消除內(nèi)應(yīng)力的毛坯工件放入立式循環(huán)研球機(jī)上進(jìn)行粗磨加工，并加入油劑和混磨劑，加工后球直徑變動(dòng)量小于0.5μm，球形誤差小于0.5μm，表面粗糙度小于0.10μm；

c.初研；將粗磨后的工件在立式循環(huán)研球機(jī)上進(jìn)行初研加工，并加入油劑和混磨劑，加工后球直徑變動(dòng)量小于0.25μm，球形誤差小于0.25μm，表面粗糙度Ra小于0.05μm；

d.精研；將初研后的工件在立式循環(huán)研球機(jī)上進(jìn)行精研加工，并加入油劑和混磨劑，加工后球直徑變動(dòng)量小于0.12μm，球形誤差小于0.12μm，表面粗糙度Ra小于0.012μm；

e.超精研；將精研后的工件在立式循環(huán)研球機(jī)上進(jìn)行超精研加工，加入油劑，不加混磨劑，加工后球直徑變動(dòng)量小于0.08μm，球形誤差小于0.08μm，表面粗糙度Ra小于0.010μm；

f.提光處理；將超精研的工件在立式循環(huán)研球機(jī)上進(jìn)行提光處理，加工后球表面光亮，球直徑變動(dòng)量小于0.08μm，球形誤差小于0.08μm，表面粗糙度Ra小于0.010μm；

g.將加工好的氮化硅陶瓷球取出洗凈，選擇并進(jìn)行包裝。

步驟a中所述的消除毛坯工件內(nèi)應(yīng)力是指將毛坯工件在加熱設(shè)備上加熱6～8小時(shí)，達(dá)到130～160℃，然后空冷到室溫。

所述的加熱設(shè)備為烘干箱或加熱爐。

步驟b、c、d、e中的所述的油劑是柴油；所述的混磨劑是由不同工序中的不同粒度的磨料和硬脂酸按重量比1/2～3/4在混磨機(jī)上充分混磨制成，并且在步驟b、c、d中每隔30～60分鐘添加一次混磨劑。

所述的磨料是氧化鋁或碳化硅或碳化硼。

步驟b中磨料粒度為320～300目，加工壓力為1.5～3KN，主軸轉(zhuǎn)速為60r/min。

步驟c中磨料粒度為320～300目，加工壓力為0.5～1.5KN，主軸轉(zhuǎn)速為30～40r/min。

步驟d中磨料粒度為300～280目，加工壓力為0.5～1.0KN，主軸轉(zhuǎn)速為30～40r/min。

步驟e中加工壓力為0.4～0.8KN，主軸轉(zhuǎn)速為20～30r/min。

步驟f中提光處理是在柴油油劑中添加氧化鉻進(jìn)行研磨提光，其中的參數(shù)為：加工壓力為0.4～0.8KN，主軸轉(zhuǎn)速為20～30r/min。

采用本發(fā)明加工后氮化硅球表面光亮，球批直徑變動(dòng)量0.09～0.11μm，球直徑變動(dòng)量小于0.08μm，球形誤差0.03～0.05μm，表面粗糙度Ra0.004～0.005μm，圓度0.03～0.05μm。

使用本發(fā)明制作的氮化硅球與目前現(xiàn)有水平制作的氮化硅球性能指標(biāo)對(duì)比如下：

采用本發(fā)明所提供的工藝參數(shù)，生產(chǎn)的氮化硅球尤其是直徑范圍小于φ16mm之間的氮化硅球產(chǎn)品綜合性能指標(biāo)達(dá)到G3級(jí)精度要求。本發(fā)明具有工藝簡單、制作方便、加工精度能達(dá)到G3級(jí)等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式