CN103056767B - 一种氮化硅陶瓷球的研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氮化硅陶瓷球的研磨方法，属于陶瓷研磨抛光领域。本发明提供一种氮化硅陶瓷球的研磨方法，该方法包括粗磨、精磨和超精磨的步骤，该方法中各个研磨阶段的研磨剂包括粗磨研磨剂、精磨研磨剂和超精磨研磨剂。这些研磨剂在研磨各个阶段中配合使用，可达到研磨效率高，对陶瓷本体污染少，提高研磨效率、减少研磨时间的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种氮化硅陶瓷球的研磨方法，属于陶瓷研磨抛光领域。
背景技术
球轴承是滚动轴承的一种，球滚珠装在内钢圈和外钢圈的中间，能承受较大的载荷。其中，陶瓷球轴承因其独特的特点及广泛的应用领域而备受关注。目前，应用较多的为氮化硅陶瓷球轴承。它的优点是：极限转速高、精度保持性好、启动力矩小、陶瓷球轴承刚度高、干运转性好、寿命长，非常适合于在高速、高温以及腐蚀、辐射条件下保持高精度、长时间运转。此外，氮化硅陶瓷的硬度比轴承钢高1倍，弹性模量约高1/3，在相同载荷的条件下，氮化硅陶瓷的弹性变形小，所以，使用陶瓷球轴承的机床主轴具有良好的运转精度。为了保证陶瓷球轴承的运行精度和使用寿命，对陶瓷球球形度的要求极高，同时由于其本身为高强度材料，对其进行研磨则更加困难。
陶瓷球的研磨一般包含粗磨、精磨和超精磨或抛光的步骤，在各个步骤中对陶瓷球进行一定程度的研磨，为了达到更好的研磨效果，需要对个阶段的研磨试剂进行合理使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种氮化硅陶瓷球的研磨方法，该方法包括粗磨、精磨和超精磨的步骤，该方法中各个研磨阶段的研磨剂包括粗磨研磨剂、精磨研磨剂和超精磨研磨剂。这些研磨剂在研磨各个阶段中配合使用，可达到研磨效率高，对陶瓷本体污染少，提高研磨效率、减少研磨时间的效果。
一种氮化硅陶瓷球的研磨方法，包括粗磨、精磨和超精磨的步骤，
I．粗磨：载荷压力5~20N/球；所用粗磨研磨剂中，金刚石颗粒的粒度为20~100μm，所述金刚石颗粒为球形，其圆球度为0.6~0.7；
II．精磨：载荷压力1~5N/球；所述精磨研磨剂中，金刚石颗粒的粒度为1~10μm，所述金刚石颗粒为球形，其圆球度为0.7~0.75；
III．超精磨：0.1~1N/球；所述超精磨研磨剂中，金刚石颗粒的粒度为0.01~1μm，所述金刚石颗粒为球形，其圆球度为0.75~0.85。
本发明所述“圆球度”指金刚石颗粒的形状与球体相似的程度。
本发明所述氮化硅陶瓷球的研磨方法优选所述粗磨研磨剂、精磨研磨剂和超精磨研磨剂与研磨基质的质量比为1:1~1:4。
本发明所述氮化硅陶瓷球的研磨方法优选所述基质为水或煤油。
本发明所述氮化硅陶瓷球的研磨方法优选优选所述粗磨研磨剂、精磨研磨剂和超精磨研磨剂中，金刚石颗粒占研磨剂质量的5%~50%。
本发明所述氮化硅陶瓷球的研磨方法优选优选所述粗磨研磨剂、精磨研磨剂和超精磨研磨剂，按质量百分比，由下述组分组成：
本发明所述氮化硅陶瓷球的研磨方法优选所述粗磨研磨剂、精磨研磨剂和超精磨研磨剂，按质量百分比，由下述组分组成：
本发明所述氮化硅陶瓷球的研磨方法优选所述分散剂为乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油中的至少一种。
本发明所述氮化硅陶瓷球的研磨方法优选所述粗磨研磨剂中，金刚石颗粒中粒度为20~50μm的金刚石颗粒的质量至少占金刚石颗粒总质量的40%~80%，进一步优选为占金刚石颗粒总质量的60%~80%。
本发明所述氮化硅陶瓷球的研磨方法优选所述精磨研磨剂中，金刚石颗粒中粒度为1~5μm的金刚石颗粒的质量至少占金刚石颗粒总质量的40%~80%，进一步优选为占金刚石颗粒总质量的60%~80%。
本发明所述氮化硅陶瓷球的研磨方法优选所述超精磨研磨剂中，金刚石颗粒中粒度为0.01~0.5μm的金刚石颗粒的质量至少占金刚石颗粒总质量的40%~80%，进一步优选为占金刚石颗粒总质量的60%~80%。
上述三种研磨剂优选按下述方法制备：
一种研磨剂的制备方法，包括下述工艺步骤：
①原料称量：按比例精确称量原料，并过滤；
②分散：将三聚磷酸钠、十二烷基磺酸钠和硅酸钠按比例混合均匀后溶于分散剂；
③过滤：将步骤②所得浆料过滤，去除大颗粒后加入金刚石颗粒；
④再分散：将步骤③所得浆料进行超声分散。
本发明的有益效果是：本发明提供一种氮化硅陶瓷球的研磨方法，该方法包括粗磨、精磨和超精磨的步骤，该方法中各个研磨阶段的研磨剂包括粗磨研磨剂、精磨研磨剂和超精磨研磨剂。这些研磨剂在研磨各个阶段中配合使用，可达到研磨效率高，对陶瓷本体污染少，提高研磨效率、减少研磨时间的效果。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种氮化硅陶瓷球的研磨方法，包括粗磨、精磨和超精磨的步骤，
I．粗磨：载荷压力10N/球；所述粗磨研磨剂中，金刚石颗粒的粒度为20~100μm，所述金刚石颗粒为球形，其圆球度为0.65，金刚石颗粒中粒度为20~50μm的金刚石颗粒的质量至少占金刚石颗粒总质量的65%；
II．精磨：载荷压力2N/球；所述精磨研磨剂中，金刚石颗粒的粒度为1~10μm，所述金刚石颗粒为球形，其圆球度为0.7，金刚石颗粒中粒度为1~5μm的金刚石颗粒的质量至少占金刚石颗粒总质量的65%；
III．超精磨：0.5N/球；所述超精磨研磨剂中，金刚石颗粒的粒度为0.01~1μm，所述金刚石颗粒为球形，其圆球度为0.75，金刚石颗粒中粒度为0.01~0.5μm的金刚石颗粒的质量至少占金刚石颗粒总质量的70%，
所述粗磨研磨剂、精磨研磨剂和超精磨研磨剂，按质量百分比，由下述组分组成：
分散剂为聚乙二醇。将三种研磨剂与水按质量比1:1混合后分阶段用于研磨氮化硅陶瓷球，所得陶瓷球的球度为0.05μm，表面粗糙度0.005μm。
Claims (5)
1.一种氮化硅陶瓷球的研磨方法，包括粗磨、精磨和超精磨的步骤，其特征在于：
I.粗磨：载荷压力5～20N/球；所用粗磨研磨剂中，金刚石颗粒的粒度为20～100μm，所述金刚石颗粒为球形，其圆球度为0.6～0.7；
II.精磨：载荷压力1～5N/球；所述精磨研磨剂中，金刚石颗粒的粒度为1～10μm，所述金刚石颗粒为球形，其圆球度为0.7～0.75；
III.超精磨：载荷压力0.1～1N/球；所述超精磨研磨剂中，金刚石颗粒的粒度为0.01～1μm，所述金刚石颗粒为球形，其圆球度为0.75～0.85，
所述粗磨研磨剂、精磨研磨剂和超精磨研磨剂，按质量百分比，由下述组分组成：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述分散剂为乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述粗磨研磨剂中，金刚石颗粒中粒度为20～50μm的金刚石颗粒的质量至少占金刚石颗粒总质量的40％～80％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述精磨研磨剂中，金刚石颗粒中粒度为1～5μm的金刚石颗粒的质量至少占金刚石颗粒总质量的40％～80％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述超精磨研磨剂中，金刚石颗粒中粒度为0.01～0.5μm的金刚石颗粒的质量至少占金刚石颗粒总质量的40％～80％。
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