[發明專利]一種陶瓷球軸承套圈的生產工藝

無效

• 申請號: 201210496354.0
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103009233A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李東炬;韓吉光
• 申請（專利權）人: 大連大友高技術陶瓷有限公司
• 主分類號: B24B37/02
• 分類號: B24B37/02;B24B19/02;B24B37/00;C09K3/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅

技術領域

本發明涉及一種陶瓷球軸承套圈的生產工藝，屬于軸承領域。

背景技術

球軸承是滾動軸承的一種，球滾珠裝在內鋼圈和外鋼圈的中間，能承受較大的載荷。其中，陶瓷球軸承因其獨特的特點及廣泛的應用領域而備受關注。目前，應用較多的為氮化硅陶瓷球軸承。它的優點是：極限轉速高、精度保持性好、啟動力矩小、陶瓷球軸承剛度高、干運轉性好、壽命長，非常適合于在高速、高溫以及腐蝕、輻射條件下保持高精度、長時間運轉。此外，氮化硅陶瓷的硬度比軸承鋼高1倍，彈性模量約高1/3，在相同載荷的條件下，氮化硅陶瓷的彈性變形小，所以，使用陶瓷球軸承的機床主軸具有良好的運轉精度。為了保證陶瓷球軸承的運行精度和使用壽命，對陶瓷球球形度的要求極高，同時由于其本身為高強度材料，對其進行研磨則更加困難。

氮化硅陶瓷球軸承的套圈一般采用鉻鋼材料制成，由于氮化硅陶瓷球軸承一般用于高速旋轉的工作環境下，同時對其運行精度要求高，為了穩定運行，需要其內外套圈具有較低的粗糙度。

發明內容

本發明的目的是提供一種陶瓷球軸承套圈的生產工藝，該工藝包括套圈加工成型和研磨拋光的工藝，所述研磨拋光的方法包括粗磨、精磨和超精磨的步驟，該方法中各個研磨階段的研磨劑包括粗磨研磨劑、精磨研磨劑和超精磨研磨劑。這些研磨劑在研磨各個階段中配合使用，可達到研磨效率高，對陶瓷本體污染少，提高研磨效率、減少研磨時間的效果。

一種陶瓷球軸承套圈的生產工藝，按下述工藝步驟進行：

①加工成型：采用機床將坯料車加工成環形后進行冷碾擴工藝，所述冷輾擴工藝將套圈基本加工成型，采用熱處理和深冷處理：熱處理淬火硬度HRC60~63，深冷溫度控制在零下60℃~零下90℃；

②研磨拋光：經過冷碾擴工藝的工件進行初磨以及精磨工藝，對套圈的平面、外徑、內孔、溝道進行磨加工，達到零件的尺寸精度；最后進行超精研磨工序，對軸承套圈的溝道進行超精研磨，降低溝道的粗糙度和提高溝道的圓度，其粗糙度小于0.015Ra，所述研磨拋光的步驟按下述方法進行：

I．粗磨：對套圈的平面、外徑、內孔和溝道進行粗磨；所述粗磨研磨劑中，氧化鋁顆粒的粒度為100~200μm，所述氧化鋁顆粒為球形，其圓球度為0.5~0.6；

II．精磨：對套圈的平面、外徑、內孔和溝道進行精磨；所述精磨研磨劑中，氧化鋁顆粒的粒度為5~50μm，所述氧化鋁顆粒為球形，其圓球度為0.6~0.65；

III．超精磨：對套圈的溝道進行超精磨；所述超精磨研磨劑中，氧化鋁顆粒的粒度為0.1~5μm，所述氧化鋁顆粒為球形，其圓球度為0.65~0.75。

本發明所述“圓球度”指氧化鋁顆粒的形狀與球體相似的程度。

本發明所述陶瓷球軸承套圈的生產工藝優選所述粗磨研磨劑、精磨研磨劑和超精磨研磨劑與研磨基質的質量比為1:1~1:4。

本發明所述陶瓷球軸承套圈的生產工藝優選所述基質為水或煤油。

本發明所述陶瓷球軸承套圈的生產工藝優選所述粗磨研磨劑、精磨研磨劑和超精磨研磨劑中，氧化鋁顆粒占研磨劑質量的5%~50%。

本發明所述陶瓷球軸承套圈的生產工藝優選所述粗磨研磨劑、精磨研磨劑和超精磨研磨劑，按質量百分比，由下述組分組成：

本發明所述陶瓷球軸承套圈的生產工藝進一步優選所述粗磨研磨劑、精磨研磨劑和超精磨研磨劑，按質量百分比，由下述組分組成：

本發明所述陶瓷球軸承套圈的生產工藝優選所述分散劑為乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油中的至少一種。

本發明所述陶瓷球軸承套圈的生產工藝優選所述粗磨研磨劑中，氧化鋁顆粒中粒度為100~150μm的氧化鋁顆粒的質量至少占氧化鋁顆粒總質量的40%~80%，進一步優選為占氧化鋁顆粒總質量的60%~80%。

本發明所述陶瓷球軸承套圈的生產工藝優選所述精磨研磨劑中，氧化鋁顆粒中粒度為10~20μm的氧化鋁顆粒的質量至少占氧化鋁顆粒總質量的40%~80%，進一步優選為占氧化鋁顆粒總質量的60%~80%。

本發明所述陶瓷球軸承套圈的生產工藝優選所述超精磨研磨劑中，氧化鋁顆粒中粒度為0.5~2μm的氧化鋁顆粒的質量至少占氧化鋁顆粒總質量的40%~80%，進一步優選為占氧化鋁顆粒總質量的60%~80%。

上述三種研磨劑優選按下述方法制備：

一種研磨劑的制備方法，包括下述工藝步驟：

①原料稱量：按比例精確稱量原料，并過濾；